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Energía Fotovoltaica – Instalación doméstica y autoconsumo

Lo primero de todo, aclarar que consideraremos instalaciones domésticas aquellas que tienen hasta 10 kW de potencia de generación.

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¿Qué es la energía fotovoltaica?

Sencillamente es transformar la radiación solar en luz y electricidad.

Y el componente principal de la energía fotovoltaica es la célula fotovoltaica, que lo que único que hace es absorber fotones y liberar electrones, de manera que genera una corriente eléctrica.

El efecto opuesto de la célula fotovoltaica sería la del diodo LED, que son las luces LED que están tan de moda, en este caso absorbe electrones y libera fotones.

Primero se inventó el diodo LED y más tarde se investigó si era factible lo contrario y es como nació lo que hoy días es la la célula fotovoltaica.

Su eficiencia es entre un 15% y un 20% de la potencia solar que se recibe al mediodía.

Podríamos decir que recibimos unos 800 W por metro cuadrado de potencia solar, es decir, que teniendo en cuenta una eficiencia del 20%, podríamos generar unos 160 W por metro cuadrado de tejado que pongamos placas y lo bueno de la energía fotovoltaica es que como el sol es gratis, solo necesitamos los captadores y adaptar la energía de los contadores a la red eléctrica.

¿Existe realmente un impuesto al Sol?

Lo primero, aclarar que el impuesto al sol para instalaciones domésticas (menos de 10 kW) nunca ha existido.

Esa idea aún permanece en el imaginario popular pero nunca fue así.

Antes del BOE de octubre de 2018, para más de 10 kW sí que te hacían pagar la energía que producías del sol, pero esto lo lo han quitado ya también.

Aunque en honor a la verdad, hay que reconocer que había trabas muy importantes para evitar que la gente se pusiera instalaciones fotovoltaicas. Entre las más destacadas era que si te pasabas de 5 kW de potencia instalada te obligaban a pasarte a trifásica, o dicho de otra manera, no podías estar monofásica, con lo que no te dejaban instalar más de 5 kW, porque pasarte a trifásica no tenía sentido alguno.

Aparte, la potencia de una instalación fotovoltaica la consideraban la de los paneles pico, cosa que ahora con la nueva ley, por la potencia instalada se considera la potencia que tenga el inversor, porque normalmente siempre pones o deberías poner más placas que la potencia del inversor, porque la potencia pico de las placas se consiguen en laboratorio pero en en el mundo real es bastante menor.

También te obligaban a poner un segundo contador si tenías una instalación fotovoltaica, ni te dejaban poner más potencia instalada de fotovoltaica de la potencia contratada de red, pero eso también lo han quitado en en la nueva Ley de Autoconsumo, que como comentábamos anteriormente salió en el BOE para intentar incentivar que la gente se instale placas en instalaciones fotovoltáicas en su casa.

Ley Octubre 2018

Según la última ley, la potencia instalada de generación de tu instalación fotovoltaica la marca el inversor, es decir, si te pones un inversor de 4 kW pues tú tendrás una instalación de generación de 4 kW, aunque luego te puedes poner por ejemplo 6 kW de placas, ya que hay inversores que te permiten un 150 % de potencia de placas respecto a lo que pueden dar de la red.
Ahora, para pasar puedes estar en monofásica hasta 15 kW, no los cinco que marcaba antes la ley.

La potencia instalada también puede ser superior a la potencia contratada, pero cuidado porque sabemos todavía de casos donde la distribuidora ha exigido que la potencia contratada sea igual o superior a la instalada, aunque no deberían.

Otra de las cosas interesantes de esta nueva ley es que puedes compartir la instalación por la red pública, es decir, tú y un amigo o familiar que vivías en dos casas adosada o incluso en un piso que esté a menos de 500 metros puedes compartir esa energía que generas con las placas a través de la red pública hasta tu piso, siempre que no esté más de 500 m de de separación entre viviendas.

¿Qué significa compartir la energía exactamente?

Que tú defines el reparto de energía. Por ejemplo, el chalet se lleva un 50% de la energía generada y el que vive en el piso el otro 50%.

Entonces, de lo de lo que se genera la mitad es para cada uno.

O el que vive en el chalet un 60 % y un 40% otro chalet, como hemos comentado, siempre a menos de 500 metros.

Puedes definir los repartos como quieras. Si tuvieses mucha capacidad de regeneración y generases mucho podrías donarle o podrías cederle una parte al otro para que compensará también en el otro su factura.

Autoconsumo Domestico v02
Autoconsumo Domestico v02

¿Qué necesitamos para hacer una instalación fotovoltaica?

Lo más importante de una instalación fotovoltaica son los paneles captadores de la radiación solar, que pasan de la luz a electricidad y luego el inversor, que adapta el voltaje de los paneles, que es voltaje en continua (como puede ser el de la batería de un coche) a la red eléctrica.

En cuanto a paneles, tenemos el policristalino y el monocristalino PERC.

Actualmente recomendamos el mono cristalino PERC, que antes eran muy caros de fabricar pero que ahora se han equiparado casi a los policristalinos, que es otra tecnología más barata de fabricar y que tienen más rendimiento sobre todo con nubes o lloviendo.

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En cuanto al resto de instalación, necesitaríamos también un medidor Smart Meter, que va en el cuadro de entrada a la vivienda. No es obligatorio pero te mide la energía que entra energía, que sale, puedes sacar estadísticas y es muy recomendable.

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La idea es un cuadro eléctrico para el inversor y los paneles, para protegerlos de caída de rayos y de sobre tensiones etc.

Tendrás que conectar el inversor al cuadro eléctrico de la casa, que esto puede ser un poco engorroso pero merece la pena.

Si pones el inversor arriba del todo o abajo en el garaje puedes pasar todo el cableado y sobre todo también una conexión a Internet es muy recomendable para conectar el inversor, porque luego el inversor vuelca toda esta información leída cada cinco minutos o cada hora a una web y puedes hacer infinitas estadísticas para entender mejor cómo funciona la energía en tu casa y poder optimizar el uso de la misma, si se considera oportuno.

Se puede sacar información de todo, de cuánta energía ha generado, cuánto has vertido a la red, qué potencia se está consumiendo en toda la casa en tiempo real… una auténtica gozada. Luego además, puedes volcarlo a un Excel o Google Sheets para sacar gráficas.

Otra característica que tienen algunos inversores es la posibilidad de compartir las instalaciones de otros usuarios.

En ese caso, si alguien te comparte la información de su instalación puedes ver lo que están generando en tiempo real. No solo sirve para cotillear sino para aprender mucho, incluso de tu propia instalación, porque puedes ver el consumo instantáneo de potencia de tu hogar, como por ejemplo, que cuando conectas el horno quizá empieza gastando 3500 W al arrancar y durante unos pocos minutos pero luego ya se reduce considerablemente.

Con el inversor Fronius, en concreto, puedes comprobar que, por ejemplo, si una lavadora y un lavavajillas gastan 1,5 kW durante su funcionamiento, no lo hacen todo el rato si no lo que te pega un pico alto al principio, que es cuando calienta el agua, después está un rato que consume muy poco, luego vuelvo hacerlo, etcétera.

como calcular instalacion solar fotovoltaica
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¿Cuánto cuesta la instalación fotovoltaica?

Depende mucho de si lo vas a instalar tú mismo o te lo hacen.

Pero podríamos hacer una estimación ignorado mano de obra, trámites y permisos. Solamente teniendo en cuenta el material de gama alta serían unos 1000 € por kilovatio, es decir, si estás pensando hacer una instalación de 6 kW, te va a costar unos 6000 € en material.

Como materiales nos referimos a: inversores, paneles, cables, cajas, tornillos, fijaciones…

Trámites en 2021 (en España)

En España hay tres trámites a realizar:

  • Pedir el permiso al ayuntamiento para inscribir la instalación. Esta sería la gestión más cara.
  • Inscribirla en la comunidad autónoma correspondiente, que ronda los 20€ de tasas.
  • Y por último, cambiar el contrato en tu distribuidora; pasarlo a autoconsumo. Este coste, en teoría, es cero.

El problema que suele haber es la poca predisposición de las distribuidoras en hacer el cambio. Lo que puede demorar un poco el tema del papeleo y dar algún que otro quebradero de cabeza.

  • eso serían los trámites y los dos el coste económico es cero en los periódicos de psicológico buenos tiempo si si la verdad es que las distribuidoras al menos mi experiencia no son reacios a hacer el cambio te ponen todo tipo de pegas yo tarde cuatro meses en que la estructura me cambio de contrato cuando ya tenía escrito inscrito el la instalación y mi cuñada autónoma y en teoría
  • Según el BOE, una vez inscrita la instalación tú no tienes que hacer nada, lo tiene que hacer todo la Comunidad Autónoma, de oficio.

¿Cuánto cuesta hacer la instalación fotovoltaica en mi casa?

El coste de instalación suele variar entre los 3000€ y los 8000€, en función de la naturaleza de la instalación.

¿Es posible realizar una instalación fotovoltaica si vivo en un piso, en lugar de en un chalé?

Sí, siempre que los vecinos lo aprueben en reunión de vecinos.

Incluso puedes hacerlo si vives en el piso bajo del edificio.

Las placas, obviamente estarán en la azotea, en una zona comunitaria que los vecinos deberán ceder previamente.

En este caso, salvo que vivas en el ático, suele ser conveniente que la instalación la realice un profesional, ya que tanto las placas como la instalación atravesará zonas comunes y es conveniente cerciorarnos de que no causaremos problemas.

Creo que es adecuado además de con la dificultad de también ninguna zona con muchísimo viento que eso también es siempre si te lo instalas tú en mi caso hubiera sufrido bastante porque que una placa de 25 kilos salga volando pues yo no dormía muy tranquilo si es así si al final te lo instalan y pasa algo pues dame la empresa responsable y eso también a mí me da una tranquilidad yo voy en otra en otra circustancia es en la masía que tiene el suegro pues por ejemplo me lo podéis dar yo a hacer algún algún soporte en el suelo instalarlas allí pero en mi situación no creo que lo que me cobraron o no está nada mal está por los números que tú dices en la parte baja que eso está bien saberlo y estoy muy contento si también también bueno claro también depende de del nivel que tengas tú ahí en en electrónica electricidad pero si te lo instalas tú bueno si puedes luego modifica la instalación porque has tenido que hacer tú los cálculos pero claro necesitas un nivel de conocimientos

Mínimo para poder hacértelo tú y luego tener alguna empresa o algo de alguien de apoyo que te pueda firmar el boletín etc. eso también es verdad si y luego también la otra pregunta aparte de lógicamente el el precio instalar placas fotovoltáicas

¿Es rentable realizar una instalación fotovoltaica en casa para autoconsumo?

La respuesta a esta pregunta es subjetiva y depende de cada persona.

Si nos ceñimos a calcular si es rentable económicamente, es relativamente fácil de calcular.

Depende de diferentes factores, pero el principal es tu consumo habitual. Es decir, si tú gastas 100 kWh al mes, que es bastante poco, lo máximo que te puedes ahorrar son 15€ al mes y al final son 180€ al año. Si en lugar de 100 kWh al mes gastas 500 pues ya estás hablando de 1000€ al año de ahorro.

Luego también entra en juego el factor ecológico y es que con este tipo de instalaciones ponemos nuestro granito de arena para salvar el planeta.

Y por último, el factor geek. A muchos de nosotros nos compensa solo por el hecho de poder cacharrear, de ver los consumos de cada electrodoméstico en tiempo real, de poder sacar todo tipo de análisis y gráficas, pero sobre todo, de la satisfacción de poder decir: estoy generando y consumiendo mi propia electricidad.

No hay que perder de vista, tampoco, que en poco tiempo casi todo el mundo va a tener su coche eléctrico y se a van a consumir más electricidad, con lo que en este caso las placas fotovoltaicas ayudan a reducir la factura de la luz.

Y otra pieza clave: el confort. Ejemplo: en verano hace mucho calor y por consiguiente, se está produciendo muchísima energía. En este caso, podemos poner el aire condicionado sin “miedo” ya que nos está saliendo gratis. Estamos enviando a la red más energía de la que nos van a poder compensar.

Y no es solo que literalmente estés disfrutando de aire fresquito gratis, sino de ese factor psicológico de no estar derrochando energía.

Es decir, estás generando energía de sobra, pagas menos y encima aumenta el confort.

1366 2000
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¿Cuántas placas debo instalar?

Como comentamos anteriormente, depende del consumo y del espacio que tengas disponible.

Si el presupuesto no es un problema, desde aquí recomendamos instalar todas las placas que se pueda dentro del espacio disponible que tengamos. Ya que de esta manera podemos inyectar en la red la energía sobrante y utilizar la red como una suerte de batería virtual. Es decir, yo pongo la energía que me sobra y luego la utilizo por la noche y al final la idea es pagar el mínimo posible, si puede ser cero euros siempre, pues mejor que mejor.

Además, no todos los meses vamos a producir todo lo que queramos, así que cuanto más puedas producir pues más que vamos a poder enviar a la red para luego compensar en momentos que no haya sol.

Importante tener en cuenta los vatios pico

Cuidado aquí porque si compras una placa de, por ejemplo, 400 W pico hay que tener en cuenta que la producción real de esa placa será un 70% de esos 400 W, es decir, unos 280 W. Y es que los vatios pico son en condiciones ideales del laboratorio que nunca vamos a tener en el mundo real.

Esta recomendación de poner las máximas placas posibles hace unos años no la hacíamos ya que los precios de los paneles solares eran desorbitados pero ahora una placa de 325 W pico (que según hemos visto produce unos 240 W en condiciones normales) vale 150€, y estamos hablando de posiblemente la mejor placa del mercado, pero antes ese mismo panel para esa misma potencia, en vez de 150€ costaba 3000€, con lo cual obviamente antes no era algo baladí poner una placa más o menos. Pero ahora por 150€ si pones 5 o 10 placas más tampoco es mucho respecto al coste total de instalación y las ventajas son a la larga son evidentes.

¿Qué orientación tiene que tener las placas?

Para conocer la posición óptima que deben tener los paneles fotovoltaicos de nuestra instalación debemos entender un poco cómo funciona el Sol.

Lo primero, la latitud. La Latitud es la distancia en ángulo que hay, por ejemplo, desde España al Ecuador. El Ecuador serían 0° el Polo Norte serían 90° y la Península Ibérica está en un término medio de 40°; la latitud de las Islas Canarias es de 28° respecto al Ecuador.

En el caso de España hablamos de una latitud Norte. Para el hemisferio Sur el mismo procedimiento siendo el Ecuador 0º y el Polo Sur 90º latitud Sur.

Si no vas a realizar la instalación fotovoltaica en la Península Ibérica, en este link puedes averiguar la latitud de tu región.

Una vez que conocemos la latitud, pasamos al siguiente valor a conocer; la elevación solar.

La elevación solar es el ángulo del Sol respecto a la horizontal. Este ángulo varía cada día, porque cuando sale el sol está a 0° alcanza un máximo al mediodía que sería a las 12 horas del mediodía (la una de la tarde si vamos con la hora adelantada) y cuando se pone el sol también está a 0°.
Así que cuando hablamos del ángulo del Sol, nos referimos a la luz del sol al mediodía solar, que sería la una del mediodía (o las 14:00 en verano).

Este máximo que alcanzamos en el mediodía solar cambia cada día del año. ¿Por qué? Si la Tierra girara sobre un eje vertical ese ángulo sería el mismo siempre para cada punto de la Tierra, pero como está inclinada 23° no gira verticalmente sino 23° inclinada, entonces ese ángulo nos va cambiando y al cambiar el ángulo, la inclinación óptima que queremos poner las placas nos cambiaría cada día del año. Entonces ahí debemos decidir si queremos optimizar para verano, si queremos utilizar la energía más para invierno, etcétera.

La elevación que consigue el Sol al mediodía sería 90° menos la latitud en la que estemos (en la península Ibérica como ya hemos comentado son 40º de latitud), por tanto, la elevación del Sol serían 50°, pero esto solo pasa el 21 de septiembre y el 21 de marzo, es decir, en los equinoccios, que es cuando la Tierra respecto al Sol no tiene esa inclinación de los 23°.
Entonces, hemos dicho que el sol está 50° elevado respecto al horizonte al mediodía en los equinoccios, el 21 diciembre que es el día más corto del año habría que restarle a esos 50° los 23° que tiene la inclinación de la tierra, con lo cual nos queda ese día el Sol se eleva máximo 27° a mediodía.

En cambio, el 21 de junio hay que sumarle esos 23° en vez de restarselos a los 50°, con lo que nos queda que en el equinoccio de junio el Sol está hasta 73° elevado respecto al horizonte, o sea ya casi está en la vertical.

Recapitulando

El punto más bajo de la elevación del Sol al mediodía son 27° el 21 de diciembre, que es el solsticio de invierno.
En verano, el 21 de julio está a 73° y tiene una variación de 47°.
Por tanto, con esto es con lo que tenemos que jugar para decidir la inclinación de las placas más óptima para nuestras necesidades y objetivos.

Hay que tener en cuenta que en invierno estamos mucho más cerca del sol que en verano, como ya sabemos, la Tierra gira alrededor del sol haciendo una elipse, aunque no muy pronunciada y en invierno estamos más cerca.
¿Por qué hace menos calor entonces estando más cerca? Pues porque los rayos del sol no caen perpendicularmente (como en verano) sino de manera oblicua.

Por tanto, teniendo en cuenta todo lo que ya sabemos:

Hay que tener en cuenta que en invierno estamos mucho más cerca del sol que en verano, como ya sabemos, la Tierra gira alrededor del sol haciendo una elipse, aunque no muy pronunciada y en invierno estamos más cerca.
¿Por qué hace menos calor entonces estando más cerca? Pues porque los rayos del sol no caen perpendicularmente (como en verano) sino de manera oblicua.

Por tanto, teniendo en cuenta todo lo que ya sabemos:

Si el 21 de diciembre quisiéramos tener el máximo aprovechamiento del sol, tendríamos que poner las placas a 73º (90° – 27°) respecto a la horizontal, casi verticales, en cambio, en verano el 21 de junio para conseguir la máxima captación de las placas habría que ponerlas a 27°.

Instalacion de placas solares en una vivienda.
Instalacion de placas solares en una vivienda.

Optimizar la orientación de las placas solares para verano

Si quieres sacarle a tus placas el máximo partido en verano, debes restar la latitud dónde se encuentre la instalación menos 20° y esa es la inclinación que tienes que dar a tus placas.
Volviendo al ejemplo de la península ibérica: término medio de la latitud de la península (40°) menos 20º, con lo que tenemos que la inclinación de las placas serían 20° para utilizar para verano.

inclinación = latitud – 20º

aprovechar EL MÁXIMO rendimiento EN verano

Optimizar la inclinación de los paneles fotovoltaicos para invierno

Para este caso, son 10º lo que hay que sumar a latitud, o sea que en la península serían 50º (40º + 10°), es decir, la inclinación de las placas debe ser 50°

inclinación = latitud + 10º

sacar el máximo provecho en invierno

Optimizar la orientación de las placas solares para todo el año

Si lo que buscamos es un término medio que sea bastante eficiente durante todo el año deberíamos orientar los paneles fotovoltaicos a la elevación resultante de restar nuestra latitud menos 10°. De nuevo la península ibérica como ejemplo: estamos a 40º menos los 10º comentados nos da una inclinación 30°.

inclinación = latitud – 10º

eficiente para todo el año

Esta orientación es la que se recomienda también por defecto, si no se tiene claro aún lo que necesitamos o buscamos.
En cualquier caso, siempre se puede probar con esta inclinación y si no nos convence o averiguamos más adelante con el uso que nos viene mejor otra configuración, siempre podemos volver a orientarlas en el futuro.