Si ya se venían registrando incrementos apreciables en años anteriores, el inicio de la presente década está catapultando definitivamente el autoconsumo como una opción viable, rentable y ecológica. Así, según la Unión Española Fotovoltaica (UNEF), los 2.507 MW de nueva potencia fotovoltaica en instalaciones de autoconsumo equivale a un crecimiento del 108% en 2022 respecto al año anterior. El desglose de esa potencia añadida es del 47% para el sector industrial, un 32% para el residencial y un 20% para el comercial. El 1% restante fue para autoconsumos aislados.
Los fondos públicos también inciden sobre la demanda a través de un plan de ayudas en marcha (Real Decreto 477/2021, del 29 de junio) destinadas a instalaciones de autoconsumo, almacenamiento y climatización, que forman parte del programa NextGenerationEU financiado por la Unión Europea. La simplificación de los procesos de solicitud y ejecución también han favorecido el avance del autoconsumo.
El papel del inversor
Los inversores son equipos esenciales en cualquier sistema fotovoltaico, que convierten la corriente continua generada por los paneles solares en corriente alterna, adecuada para el uso en el hogar o para ser vertida a la red eléctrica. En el momento de elegir un inversor debemos tener clara su función y saber los dos tipos generales que hay en el mercado.
Los equipos on-grid son inversores de conexión a red que no crean su propia red independiente, sino que funcionan en simultaneidad con la red eléctrica local. Cuando se produce un corte de suministro o de la red dejan de generar energía, ya que dependen completamente de la red para operar.
Por otro lado, los inversores híbridos tienen la capacidad de combinar varias fuentes de energía, como la red eléctrica, las baterías y la energía solar fotovoltaica. La diferencia clave es que los inversores híbridos pueden gestionar baterías. Algunos pueden crear su propia red, funcionando tanto en instalaciones conectadas como aisladas. La capacidad de crear su propia red independiente es una característica fundamental, y suelen contar con un backup incorporado que garantiza el suministro eléctrico en caso de un corte de la red. Esta salida de carga crítica es totalmente independiente y el inversor realiza la conmutación interna necesaria para asegurar que no se inyecte energía a la red durante un corte.
En esta tabla del umbral de protección se ve el tiempo de respuesta de los inversores Salicru cuando se generan picos y caídas en la tensión. Estas fluctuaciones pueden llevar al inversor a detener su funcionamiento para proteger tanto el equipo como la red
En el Real Decreto 1699/2011 se establecen una serie de requisitos y parametrizaciones para estos dispositivos, como los rangos de tensión y frecuencia de funcionamiento, las capacidades máximas y mínimas o la eficiencia del inversor. Establece también que los inversores deben desconectarse automáticamente de la red –algo que, generalmente, hacen apagándose– en caso de que no cumplan los siguientes criterios, para poder garantizar la seguridad del sistema y la de la red eléctrica.
Autoconsumo para almacenar: red de baterías
Un paso más en la buena dirección para el autoconsumo consiste en almacenar el excedente generado, y también este aspecto gana adeptos ya que la incorporación de una batería permite aprovechar aún más la capacidad de la instalación. UNEF cifra en unos 1.383 MWh la energía almacenada en la modalidad de autoconsumo, que se desglosa en dos mitades casi iguales entre las instalaciones conectadas a la red y las aisladas.
Es de prever que el desarrollo tecnológico de las baterías, así como el descenso de precios –como ha ocurrido también con los paneles solares– impulse el almacenamiento. En efecto, según BloombergNEF, la caída del precio de las baterías de ion-litio ha sido ya del orden del 80% por unidad de energía generada a lo largo de la última década.
Tan solo un 10% de las instalaciones de autoconsumo tienen un sistema de almacenamiento, lo que sugiere que este mercado tiene un gran potencial de expansión. El aumento de la eficiencia de las baterías, y por tanto de su rentabilidad, junto con avances tecnológicos como las baterías de estado sólido, apuntan en esa dirección. Los suministradores de equipos destinados a instalaciones fotovoltaicas, y en concreto al autoconsumo, han asumido el reto y están proporcionando modelos cuyas características cubren los requisitos tanto normativos, desde un punto de vista regulatorio, como económicos gracias a su período de amortización cada vez más corto.
Autoconsumo para vender: el regulador de tensión
La energía que se produce en las instalaciones fotovoltaicas puede ser autoconsumida, almacenada o vertida a la red; sin embargo, dadas las fluctuaciones naturales en la producción de energía solar, ha surgido la necesidad de baterías virtuales. Estas “baterías” no son físicas en sí, sino que son sistemas que permiten almacenar energía en la red eléctrica para ser utilizada posteriormente. En España, varias comercializadoras ofrecen este tipo de servicio: con ello permiten a propietarios de sistemas fotovoltaicos vender su excedente de energía a la red cuando hacen una sobreproducción y pueden comprarla de vuelta cuando la necesidad lo demanda. Este proceso permite a los propietarios monetizar su inversión y compensar su consumo fuera del horario solar.
El fluctuante suministro de energía de las fuentes solares puede causar picos y caídas en la tensión. Estas fluctuaciones pueden llevar al inversor a detener su funcionamiento para proteger tanto el equipo como la red, como ya se ha dicho, porque la mayoría de normativas que regulan la conexión a la red eléctrica de este tipo de sistemas exigen la parada de los inversores solares cuando la tensión está fuera de unos ciertos límites. En redes inestables, esto provoca que tengamos paros indeseados en nuestra instalación fotovoltaica, con la consecuente pérdida de generación de energía y disminución de la vida útil de los inversores solares.
Dado que en la gran mayoría de casos los excedentes de energía generada se inyectan a la red (para poder recibir una compensación a cambio), es importante disponer de un equipo bidireccional: los reguladores registran la tensión de la red en todo momento, y en función de ésta realizan rápidos y precisos saltos de tensión en el corto periodo de tiempo que exigen la gran mayoría de requerimentos de red de cada país. Además, ayudan a prolongar la vida útil del equipo y garantizan una entrega de energía más estable. Manipular el inversor no sólo supone el incumplimiento de la norma, sino la exposición de las cargas a un grave peligro, pudiendo perjudicarse a uno mismo y a terceros.
¿Y el futuro?
El sector fotovoltaico mantiene una perspectiva de mucho crecimiento para su futuro inmediato, pero también a medio plazo. El abaratamiento de los paneles solares, el encarecimiento de las tarifas y la concienciación ecológica son los principales factores que han favorecido este auge que, según todos los indicios, va a tener continuidad, como mínimo a corto y medio plazo. Las previsiones oficiales del propio Ministerio para la Transición Ecológica así lo indican, incluso en el escenario menos optimista, ya que cifran la potencia instalada entre 3,5 y 7,5 GW en 2025, mientras que en 2030 podría alcanzar incluso los 14 GW. Las células solares de perovskita o las bifaciales prometen revolucionar aún más el panorama energético, y se espera una normalización después de algunas incertidumbres coyunturales y legales, incluso un posible auge en el sector, que se mantiene en constante evolución. De hecho, según la consultora KPMG, el 32% de las empresas tiene ya instalaciones fotovoltaicas y un 91% prevé instalarlas próximamente. [En la imagen, Sergio Layunta, responsable de la División Solar de Salicru y autor del artículo].
