Autoconsumo fotovoltaico a la carta

Autoconsumo fotovoltaico a la carta

Hasta la fecha, los países industrializados generan la mayor parte de su electricidad en grandes instalaciones centralizadas, que, si bien aportan buenos resultados económicos, lo cierto es que, debido a las grandes distancias desde el centro de producción hasta el punto de consumo, el rendimiento energético de las mismas es bajo y su impacto medioambiental alto. Según Red Eléctrica de España, alrededor de un 9% de la energía se llega a perder en su distribución hasta el consumidor final.

Desde el punto de vista de la sostenibilidad, generar cerca del lugar donde se consume, reduce la cantidad de energía que se pierde en la red de transporte, y esto hace que también se reduzcan el tamaño y número de las líneas eléctricas que deben no solo construirse sino también mantenerse en condiciones óptimas. Y así surge la denominada “generación distribuida”, también conocida como generación in-situ, consistente en la generación de energía eléctrica por medio de muchas pequeñas fuentes de energía instaladas en lugares situados lo más próximo posible a las cargas. La energía comúnmente empleada como fuente de energía distribuida es por sus características intrínsecas, la energía solar fotovoltaica (en su modalidad de autoconsumo fotovoltaico).

En solo una década, la fotovoltaica se ha convertido en una fuente muy importante de electricidad en varios países de todo el mundo. Su crecimiento vertiginoso tiene su origen en sus aptitudes únicas para satisfacer la mayoría de las demandas con soluciones que van desde las micro instalaciones domésticas hasta los macro parques fotovoltaicos. España, que fue pionera en renovables en 2008, vuelve a apostar hoy, tras la llamada moratoria de las renovables, por estas energías verdes. En efecto, muchas empresas ya existentes, pero también de nueva creación, salen hoy a competir al mercado dejando atrás un modelo de negocio basado en subvenciones y sabiendo que además de verdes, deben de ser rentables.

Potencia fotovoltaica instalada en España (Fuente: UNEF).

Figura 1. Potencia fotovoltaica instalada en España (Fuente: UNEF).

Y esto se lo ha aprendido muy bien Atersa que, desde sus inicios en 1979, desarrolla, fabrica y comercializa todos los componentes necesarios para la configuración de un sistema solar fotovoltaico a través de sus líneas de producción propias en Valencia con más de 2 millones de módulos fabricados y oficinas comerciales en Madrid y Valencia. De Atersa nace un gran equipo técnico y humano que ha sabido crear escuela en nuestro país a lo largo de estos cuarenta años de historia, adaptándose en todo momento a los grandes cambios surgidos en el sector en materia de competitividad, tecnología y legislación cambiante.

Autoconsumo Fotovoltaico Factoría de Atersa en Almussafes (Valencia)

Figura 2. Factoría de Atersa en Almussafes (Valencia).

Además, su carácter pionero y los años de bagaje le han permitido a Atersa conocer, seleccionar y trabajar con los mayores y mejores fabricantes del mundo en inversores, baterías, células y paneles solares, así como con las estructuras y demás material fotovoltaico requerido. Toda la información puede ser consultada en nuestra página web de Atersa y adquirida a través de su tienda online.

Entrando ya en materia de autoconsumo fotovoltaico, cabe resaltar que históricamente en España se ha vivido una legislación compleja, incluso disuasoria, que ha desalentado al tejido empresarial y residencial de nuestro país para acometer este tipo de inversiones. Afortunadamente, la nueva normativa Real Decreto-ley 15/2018 de medidas urgentes para la transición energética y la protección de los consumidores, incorpora medidas que incluyen la supresión del impuesto al sol, devuelve la ilusión empresarial y ciudadana de poder producir su propia electricidad mediante mecanismos de autoconsumo fotovoltaico.

La rentabilidad de los proyectos de autoconsumo

Hoy en día los proyectos pueden ser rentables a precios de mercado y no necesitan incentivos, haciendo de la fotovoltaica la forma de generación eléctrica más barata. Gracias a la innovación tecnológica y a un esfuerzo sin precedentes de todo el sector, mientras un MW de fotovoltaica costaba hace 10 años ocho millones de euros, hoy no llega a los 700.000 euros.

Proyección y precios de los paneles policristalinos en Europa y su coste por KWh

Figura 3. Proyección y precios de los paneles policristalinos en Europa y su coste por KWh (Fuente: Atersa).

Dado el crecimiento y relevancia que están teniendo actualmente las instalaciones de autoconsumo, hemos querido hacer una mención especial en este articulo a este tipo de instalaciones:

Esquema básico de instalación de autoconsumo conectado a red:

Instalación tipo autoconsumo conectada a red

Figura 4. Instalación tipo autoconsumo conectada a red (Fuente: Atersa).

Este tipo de instalaciones se beneficia de varias ventajas, a saber:

  • Reducción de perdidas en las redes de trasporte, al estar cerca la generación del consumo final.
  • Posibilita la entrada en el mercado de pequeños productores de potencia ya que estos sistemas tienen un coste muy inferior al de un sistema centralizado.
  • Dado su carácter renovable, ayuda a disminuir la generación de CO2 a la par que contribuye a que el país alcance los objetivos de generación de fuentes renovable que Europa ha propuesto de cara al año 2020.
  • Estabilización del precio de la energía consumida al no depender de la volatilidad de los consumibles fósiles entre otros.

Desafortunadamente, no todo son ventajas. Por ejemplo, la gran volatilidad de esta generación y su falta de control directo por parte de los grandes operadores de las redes, podría producir inestabilidades en el sistema. A día de hoy, la intrusión de este tipo de generación representa un porcentaje muy bajo con lo que no existen grandes perturbaciones en la red. Sin embargo, por los motivos anteriormente expuestos, se trata de una generación creciente y por lo tanto, su penetración no debería estar exenta de complejos mecanismos de control y predicción que hagan al sistema lo suficientemente estable y confiable, lo cual sin duda alguna generará altos costes de mantenimiento y de gestión al operador del sistema.

Autoconsumo fotovoltaico de Balance Neto

Existen muchos tipos de autoconsumo fotovoltaico, aunque uno de los modelos más demando por los usuarios es el Balance Neto. En dicho modelo la parte de energía que no es auto-consumida instantáneamente, es vertida a la red utilizando esta como si fuera una gran batería, y cuando la generación es inferior al consumo, esa energía puede ser devuelta. A día de hoy, esto sigue sin estar regulado al 100% en nuestro país (no así en otros países de Europa donde sí está regulado), pero sí que se reconoce el derecho a percibir una compensación por esa energía vertida a la red.

Modelo de Autoconsumo y Balance Neto

Figura 5. Modelo de Autoconsumo y Balance Neto (Fuente: Wikipedia).

El equipo técnico de Atersa ofrece siempre la solución que mejor se adapta a los requerimientos técnicos solicitados por el cliente haciendo que el proyecto a acometer sea lo más productivo y rentable posible. Soluciones estandarizadas pueden consultarse en nuestro portal de compra online, donde también disponemos de una interfaz para realizar consultas, o recibir asesoramiento y comprar nuestros productos.

Proyecto de autoconsumo para cliente del sector terciario desarrollado por Atersa

En Atersa trabajamos con un algoritmo propio capaz de calcular el dimensionado óptimo de la instalación de autoconsumo, tanto para instalaciones particulares de poca potencia como para industrias donde se requiere una mayor potencia y complejidad en la solución técnica. También abarcamos soluciones de Bombeo Fotovoltaico o soluciones de aislada con almacenamiento en plomo ácido o con baterías de litio.

Veamos a continuación un ejemplo desarrollado en el departamento técnico de Atersa para un cliente del sector terciario:

Datos de partida

El cliente en cuestión desea establecer un sistema de autoconsumo en un supermercado emblemático de la comunidad valenciana.

  • Se dispone de facturas correspondientes al año 2017.
  • Se dispone de la potencia y precios de la tarifa contratada.
  • Se dispone de la curva de carga horaria de consumos de dicho año.

La curva de carga anual horaria de este local es la mostrada a continuación:

Curva de carga anual horaria

Como se puede ver, existe una relación directa entre la época del año y el consumo del supermercado. En concreto, en la época estival se encuentran sus máximos anuales, coincidiendo con el turismo y el aumento de usuarios. Los meses más fríos también alcanzan picos más altos que en mayo u octubre debido a la necesidad de mantener una temperatura ambiente cómoda.

  • La tarifa contratada es la 3.1A.

Con todo ello, este es el resumen de consumo y contrato considerado en la introducción de datos al sistema:

Consumo Contratado

El importe mostrado en esta tabla es el importe CON IVA incluido, aunque dado que se trata de una empresa que es capaz de compensar dicho valor para los cálculos futuros se tratará dicho coste SIN IVA. El coste mensual de €/kWh mostrado a la derecha no se refiere al término de energía, sino al coste final facturado (con IVA) dividido entre el consumo. A continuación, se muestra una gráfica con los datos mensuales anteriores, tanto para €/kWh facturados como kWh consumidos. Se puede apreciar cómo en los meses de mayor consumo de kWh, es menor el coste real €/kWh, dado que el término de potencia representa un % menor en la factura final.

Energía Mensual Consumida

Por tanto, los datos finales resumen del consumo y del contrato de la compañía eléctrica son los siguientes:

Resumen Consumo Compañía Eléctrica

Perfil de consumo

El perfil de consumo es la distribución de los kWh consumidos por hora a lo largo del día. Se trata de un parámetro que puede llegar a influir de manera considerable en los cálculos de aprovechamiento de la producción solar. Por ejemplo, en una industria que centrara los picos importantes de su actividad durante las horas nocturnas, el aprovechamiento de la generación solar sería mucho menor que en otra industria donde los horarios de trabajo o consumo estuvieran dentro de las horas diurnas. Es por ello que cuando se trata de usuarios con consumos atípicos es interesante considerar dicha situación. En este caso, sí que se conocen de manera exacta los consumos a lo largo de los meses y las semanas.

Distribución del consumo semanal

En concreto, la actividad del supermercado se realiza principalmente de lunes a sábado, con un horario con mayor importancia de consumos durante las horas diurnas (hora de apertura). Esta distribución de consumos es ideal para aprovechar la energía generada por los módulos FV.

Autoconsumo fotovoltaico instantáneo o autoconsumo FV

La configuración de este sistema se corresponde con un tipo de autoconsumo conectado a la red sin baterías, en el cual el funcionamiento será el siguiente:

Autoconsumo Fotovoltaico Instantaneo sin baterías

Los paneles solares generan electricidad durante las horas diurnas y la inyectan en el interior de la instalación, propiedad del usuario. La energía eléctrica generada se consume instantáneamente, no puede ser almacenada ni salir hacia la red eléctrica, por lo que sólo los consumos diurnos pueden ser sustituidos por energía solar. Si instantáneamente la producción solar es mayor que el consumo, la energía generada “sobrante” se recorta en el inversor con el sistema de “Vertido Cero”. De esta manera se evita la facturación de energía eléctrica y por tanto la necesidad de instalar un contador adicional. Se estima que el cliente no recibirá ninguna subvención por dicha instalación, y que todos los costes (tanto de facturación eléctrica como de componentes de la propia instalación solar) a lo largo de la vida útil serán estimados sin IVA.

Además, se considera un valor promedio de mantenimiento (limpieza, etc.) de los paneles. Finalmente, se interpreta que el coste de la electricidad aumenta anualmente, lo cual es históricamente un dato objetivo (en los últimos 12 años el aumento promedio ha sido de entre un 3 y un 5% anual). Se considera que la vida útil del sistema es de 25 años, que se corresponde con el periodo de garantía del generador solar.

Propuesta: Autoconsumo de 99 kWp

La penetración de la producción solar en el consumo total es de un 27% de la energía total anual consumida. Los costes adicionales considerados a la hora de realizar el cálculo de amortización son los siguientes:        

Autoconsumo de 99 kWp

Comparación de la Red con la instalación solar, considerando 25 años de vida útil de la planta FV.

Comparación de la Red con la instalación solar

A continuación, se representa el flujo de caja en los primeros 25 años de utilización de la planta.

Flujo de caja en los primeros 25 años de utilización de la planta

Con esta instalación se logrará generar hasta 149,9 MWh al año, siendo el aprovechamiento de dicha energía prácticamente del 100%. El ahorro acometido a lo largo de la vida útil de la instalación alcanza los 500.000 €.

Componentes de la Instalación

  • 300 módulos fotovoltaicos ATERSA A-330P
  • 4 estructuras CVE915 15º 1Vx8H
  • 2 estructuras CVE915 15º 1Vx6H
  • 16 estructuras KH915 Coplanar 1Vx11H
  • 8 estructuras KH915 Coplanar 1Vx10H
  • 3 Inversores ABB PRO 33 kW

Toda la información puede ser consultada en nuestra página web de Atersa y adquirida a través de su tienda online.

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