Autoconsumo eléctrico con paneles solares

Planteamiento

Voy a realizar un pequeño estudio de si con consumos reales y disponibilidad real sería capaz de independizarme de la red eléctrica poniendo placas fotovoltaicas en mi casa, la cuestión no es fácil pues vivo en un piso como la inmensa mayoría de la gente y no en un chalet.

Cuando estudiaba energía solar a mediados de los años 90 las potencias pico más habituales de las placas solares fotovoltaicas eran del orden de los 70 wp (vatio pico, que es la producción máxima posible del panel en condiciones óptimas) por m₂ (unos 35 wp por placa) Con unos precios bastante caros por vatio instalado.

Actualmente las cosas han mejorado mucho. El vatio instalado está en torno a 2€/w y además ha mejorado mucho el rendimiento de la placa, así que ahora por unos 300 € se puede comprar una placa de unos 150 wp  o más, y de un  metro cuadrado de superficie aproximadamente.

El problema como siempre es que cuando se necesita la electricidad, no brilla el sol por lo que se necesitan baterías o una conexión a red reversible. Y las baterías son bastante caras  además la instalación no es para siempre, las placas hay que renovarlas cada 25 años y las baterías cada 10 años aprox.

El estudio será lo más realista posible, utilizando  la tecnología actual y sin tener en cuenta la legislación decimonónica de estos lares (España) que pretende cobrar peaje por volcar la producción a la red. No pido subvenciones, me bastaría con que hubiera libre mercado.

El objetivo es  ver si sería posible o económicamente rentable el ansiado autoconsumo eléctrico. Desde luego que viviendo en un chalet o casa baja con jardín es mucho más fácil independizarse de la red eléctrica, el problema es que la inmensa mayoría de la gente aquí en Europa vivimos en pisos,  y  aquí el autoconsumo ya no es difícil sino prácticamente imposible o al menos eso es lo que nos quieren hacer creer.

En la fachada de mi casa dispondría de unos 3-4 m₂ y si cuento con la parte proporcional de la  azotea de edificio,  se podrían instalar 10 m₂ adicionales.

El consumo de mi casa fue de 1789 Kwh en 2012 y de 1508 kwh en 2013, la disminución fue debida a la reforma y la sustitución de iluminación tradicional por iluminación led y vitrocéramica por inducción aparte de la sustitución de otros electrodomésticos por otros más eficientes. Si tomamos el peor año, tengo un consumo de 1789/365 = 4,901 Kwh diarios por lo que tomaré unos 5 kwh diarios de consumo. Esto da 5 Kwh por día o 5000 wh por día.

Cálculos

Un cálculo que tenga en cuenta las pérdidas diversas, para un consumo de unos 5000 w necesitaría una captación bruta de casi 6 kw diarios. 

Sería mucho más lógico conectar la instalación a la red para no tener que disponer de energía adicional para días nublados,  y además supone el ahorro de las baterías al tomar de la red cuando se necesita y volcar los excedentes cuando se produce más de lo que se consume.  Eso sería lo lógico en un país MODERNO, que hoy por hoy en España con estos gobiernos que en vez de mirar al futuro miran al pasado, penalizan el autoconsumo y las renovables por el antiguo error de las primas a la producción y no a la instalación del gobierno anterior, que tampoco era lo mejor, ahora han decidido penalizar la producción
http://www.eldiario.es/economia/Gobierno-frena-eficiencia-autoconsumo-energetico_0_159584663.html: Gobiernos del siglo XIX.

La superficie de mi bloque es de unos 350 m₂ entre 18 vecinos salimos a algo menos de 20 m2 de azotea por vecino, que con las limitaciones típicas de paso, etc.  Se quedaría en una instalación de unos 10 m₂

Proyecto

He encontrado en la web este calculador bastante completo para proyectos de fotovoltaica.

Con estos cálculos necesitaría unas 10 placas solares, por lo que utilizaría el total disponible en la azotea pero la autosuficiencia al menos la eléctrica queda dentro de lo posible.

En definitiva el proyecto quedaría más o menos así:

Precios

Las placas solares salen por unos 500 € cada una x 10 = 5.000 €, el regulador sale por unos 600 € cada uno x2 = 1.200 €, las baterías salen por 2.300 € (12 módulos) y el inversor por 400 €.

El total de la instalación saldría por unos 8.900 € una vez más, reitero que si tuviéramos una legislación acorde con los tiempos que corren (y sobre todo con los que van a correr) podríamos conectarnos a la red y prescindir de las baterías, con lo que la instalación se quedaría en unos 6.600 €.

Otras alternativas comerciales

Existen kits preparados para autoconsumo con todo incluido. He buscado aleatoriamente algunas ofertas del mercado y estos es más o menos lo que ofrecen para instalaciones de estas características.  Como la instalación diseñada se queda un poco justa (utiliza a más del 100% algunos componentes) habría que buscar kits que la superen.

Este kit parece que se ajusta bastante, aunque salen sólo 6 placas en vez de 10, cosa que mosquea un poco.

El precio sería inferior a 6.300 € que está muy bien pero ratifica que se quedaría un poco escaso respecto al cálculo inicial, a pesar de que da potencias mayores en algunos parámetros.

También podría optar por poner 2 kits algo más pequeños de 6 placas  de 195 wp cada uno.

Al comprar dos ya se pondría en más de 10.000€ pero con más energía garantizada.

Hay miles de alternativas, incluso se puede optar por poner un pequeño aerogenerador de unos 600 w combinado con placas solares,   con la ventaja de que cuando no sopla el viento suele hacer sol, y cuando no hay sol suele soplar el viento, lo que reduce la necesidad de batería. Todo está en precios, gustos y disponibilidad de sitio, etc.

Lo cierto es que con una inversión de unos 10.000 € podría aspirar a desengancharme de la red aunque con un gasto eléctrico en torno a 1,05 € diarios (actualmente) necesitaría unos 25-23 años para amortizarlo, hoy por hoy económicamente es poco ventajoso, teniendo en cuenta que las placas y las baterías no son para siempre. Ojo, he dicho hoy por hoy, mañana ya será otra historia, si el precio de la electricidad comienza a subir exponencialmente o el de los kits sigue descendiendo, esta opción comenzará a ser ventajosa económicamente. También hay que tener en cuenta que está calculada para poner baterías. Si prescindimos de ellas con conexión a red es mucho más ventajoso siempre que no haya penalizaciones legislativas. Sin baterías se amortizaría en unos 20-17 años, como las placas duran 25 años ya comenzaría a ser económicamente ventajoso.

Si además tenemos en cuenta que la instalación está diseñada para los meses más desfavorables, resulta que durante casi todo el año la producción supera el consumo con lo que lo ideal sería volcar esos excedentes a la red con una mejora económica  adicional muy importante sobre la rentabilidad calculada.

Limitaciones. Aire acondicionado y calefacción

El mejor vatio es el que no se consume dice una conocida frase, en mis cálculos he asignado un gasto anual de 0 vatios  para el aire acondicionado, pues de hecho apenas lo enciendo tres o cuatro horas en todo el año lo que daría 1 wh de consumo adicional, y por supuesto lo enciendo por comodidad más que por necesidad.

Mi piso no es excelente ni tiene el  muro de una catedral y además está orientado al sur, así que la razón por la que mi consumo en aire acondicionado es despreciable no es otra que el uso del método tradicional castellano (o manchego o extremeño o andaluz) para mantener la casa fresca en verano. Durante el día las ventanas permanecen cerradas y con la persiana bajada lo máximo posible para permitir que entre luz para ver, es decir habitaciones interiores a oscuras y salón en penumbra. La otra parte del método consiste en abrir de par en par todas las ventanas posibles durante la noche para que entre el aire fresco de la madrugada. Para evitar moscas y mosquitos pongo unas mosquiteras de quita y pon de apenas 20 € por unidad (y tengo 4) por lo que el gasto de la inversión es de uno 80-100 € con consumo 0 y retorno de la inversión en uno o dos veranos como mucho. A pesar de los más de 38 °C de muchos días es difícil que mi casa pase de los 25 °C y prácticamente nunca rebasa los 30 °C.

En cuanto a calefacción si alguien quiere poner fotovoltaica que no se plantee calefacción eléctrica, en mi caso  la calefacción va a parte con gas natural. Se podría aprovechar la  azotea para instalar placas solares térmicas y precalentar el agua para meter el agua de retorno en la caldera un poco más caliente y  así reducir el consumo de gas natural. Eso lo dejaré para otro artículo.

Otras limitaciones

Estos cálculos han sido realizados sobre consumos reales con todo tipo de comodidades, plancha, calefactor, lavavajillas, etc. Normalmente en las casas con energía solar fotovoltaica se tiende a reducir los consumos al máximo.  Actualmente con iluminación LED esta queda garantizada con muy poco consumo (unos 20-25 w por habitación)  y 12 w en los cuartos de baño. Poner un calefactor con fotovoltaica es una aberración por lo que prescindiendo de ciertas comodidades la instalación podría ser algo más pequeña.

Conclusiones

Si el gobierno (de España) mirase por el interés de todos y no por el interés de las eléctricas, o mejor dicho, si el gobierno no estuviese secuestrado  por el  lobby eléctrico. Una buena parte de las personas podríamos instalar placas solares en nuestras casas alcanzando producciones entre el 70% y el 100 % de nuestras necesidades suponiendo un ahorro más que considerable en las facturas de la luz y provocando una reactivación muy importante de la economía con una creación bastante grande de nuevos puestos de trabajo. Esta mayor demanda de placas solares seguramente mejoraría las eficiencias y rendimientos de estas alcanzando altos niveles de autoconsumo al menos en los domicilios. Aún quedarían los consumos comerciales e industriales que tendrían que ser suplidos por grandes centrales eléctricas, pero seguramente muchas menos de las que hay hoy instaladas. 

La factura de importación de gas y carbón del exterior se vería muy mermada y nuestra balanza de pagos tendría mucho más en el haber y mucho menos en el debe. De todas formas no todo el mundo se puede permitir tal desembolso (para eso deberían estar la subvenciones y no para la producción) ni todo el mundo tendrá la orientación optima o la superficie óptima para poner placas solares. Pero podría alcanzarse un alto porcentaje de energía  eléctrica fotovoltaica instalada.

La rentabilidad económica al menos en casos marginales como el mío, queda un poco de “lo comido por lo servido” pero teniendo en cuenta la escasez energética que se avecina y el consiguiente incremento de la factura eléctrica, tal vez dentro de poco sea no ya una opción sino más bien una necesidad.

Aun así, no sirve echar las campanas al vuelo y decir que ya no necesitamos el petróleo o el gas sobre todo en países que no tenemos esos recursos. Hay que tener en cuenta que el consumo eléctrico representa sólo un 10 % del consumo energético total mundial (y cerca de un 20 % en países desarrollados).

Actualización 8-5-2015

Acabo de encontrar esta noticia en diario el mundo que aclara un poco la normativa actual y absurda Española.

En principio (y digo en principio) no hay que pagar (faltaría más) si te desconectas totalmente de la red.

Pero si quieres permanecer conectado para ahorrarte las baterías, entonces la normativa que han redactado las empresas eléctricas con ayuda de sus lacayos del gobierno es que tienes que pagar aunque no consumas nada.

No pongo enlace directo por culpa de otra ley absurda de España que me lo impide. 

http://www_elmundo_es/tecnologia/2015/05/06/5549bc71ca474124088b4571.html?cid=SIN12201