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¿Consumir o acumular?

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He aquí el dilema al que se suelen enfrentar todos aquellos que desean producir su propia energía.

Afortunadamente el ordenamiento técnico-jurídico energético ha levantado el veto a los sistemas de acumulación integrados en las instalaciones de autoconsumo con energías renovables.

Se trata de un reconocimiento en línea con la lógica y consiste en acumular la energía excedentaria que pueden producir los sistemas de generación con energías renovables en horas de bajo consumo y elevada producción solar para poder, después, consumirla cuando el recurso decrece y la demanda aumenta.

El Real Decreto RD900/2015, aprobado el 10 de octubre de 2015, admite los sistemas de acumulación integrados en cualquier proyecto de autoconsumo con energías renovables.

A pesar de su legalización, a los sistemas de acumulación, les queda todavía superar un último escollo. En este caso en forma de un impuesto, incluido en el mencionado Decreto de regulación del Autoconsumo. Efectivamente, el llamado "término fijo" del impuesto al sol se aplica tan sólo a los sistemas definidos como gestionables. Es decir, que pueden producir energía a demanda y no sólo en función de los caprichos del recurso que utilizan.

Parece ser que poder gestionar en qué momento autoconsumir supone un privilegio superior que ha comportado al legislador a añadir un sobre coste específico. Este hecho contrasta con los incentivos que están aplicando otros países de la Unión Europea para la implantación de los sistemas de acumulación no sólo en nuevos proyectos de autoconsumo sino como mejora de gestión para los ya existentes.

Más allá del contratiempo temporal de este impuesto a la acumulación que está predestinado a desaparecer en breve, por suponer una barrera administrativa al desarrollo de una actividad y que la propia Comisión Europea ha definido como prioridad en la lucha contra el Cambio Climático.

Los sistemas de acumulación se están popularizando de forma rápida si bien afrontan otros retos como son el coste, eficiencia, duración y gestión.

Instalación de placas fotovolaticas en zona residencial.

Instalación de placas fotovolaticas en zona residencial.

Impacto del coste de un acumulador electroquímico en un sistema de autoconsumo:

Incorporar un acumulador electroquímico a un sistema de autoconsumo puede llegar a suponer un incremento del 60 al 100 % de la inversión a realizar. Hecho que pone en serias dificultades obtener una amortización razonable.

Dado el coste que supone acumular electricidad ésta debe ser la última alternativa a la hora de escoger el sistema a implementar en un proyecto de autoconsumo. Antes de evaluar la capacidad del acumulador debemos conocer exactamente cómo se va a comportar la demanda de energía de la instalación y explorar qué consumos pueden ser reducidos mediante mejora de la eficiencia o bien qué cargas pueden ser desplazadas a horas diurnas para que sean cubiertas mediante autoconsumo instantáneo.

Impacto de la incorporación de un acumulador electroquímico en la eficiencia de un sistema de autoconsumo:

Cabe tener en cuenta que de forma instantánea, la producción de energía solar para autoconsumo puede tener un rendimiento medio superior al 90 %, mientras que la energía que acumulemos para ser consumida más tarde difícilmente podrá alcanzar un rendimiento medio superior al 80 % y en algunos casos inferior incluso al 70 %.

Por lo tanto, siempre será más eficiente e interesante modificar hábitos de consumo, planificar que ciertas cargas se conecten y consuman en las horas centrales del día en lugar de acumular esta energía en baterías para después consumirla en horas de baja radiación.

Programar el calentamiento del agua sanitaria, la circulación de una depuradora de piscina, aumentar la temperatura de consigna de la calefacción a primera hora de la tarde o enfriar un depósito de inercia del sistema de climatización son sistemas de acumulación de la energía solar que no requieren de gran inversión y que pueden permitir, en muchos casos, minimizar el tamaño de las baterías que realmente se requieren y, por lo tanto, mejorar el rendimiento económico del sistema simplemente por el hecho de no haber tenido pérdidas en los procesos de carga y descarga de baterías.

Los kits fotovoltaicos de CIRCUTOR para sistemas aislados de la red contienen un conjunto de dispositivos necesarios para auto-consumir energía de forma autónoma, en sistemas aislados de la red de distribución

Los kits fotovoltaicos de CIRCUTOR para sistemas aislados de la red contienen un conjunto de dispositivos
necesarios para auto-consumir energía de forma autónoma, en sistemas aislados de la red de distribución

Impacto de un acumulador electroquímico en la durabilidad de un sistema de autoconsumo:

Uno de los atractivos de las instalaciones de autoconsumo instantáneo es la larga vida de operación de los módulos fotovoltaicos. Con garantías de 25 años sobre la potencia a producir por parte de los fabricantes, podemos afirmar que un sistema de autoconsumo podrá funcionar a lo largo de más de 30 años generando electricidad, sin que se prevean mayores gastos que la reparación y/o reposición puntual de algún elemento electrónico del inversor.

En cambio, cuando incluimos un elemento acumulador en el sistema de autoconsumo, la vida de la batería, utilizando las tecnologías disponibles, obligará al usuario a reinvertir en su reposición en un plazo muy inferior al del resto del sistema. Cinco años en el caso de baterías de plomo ácido con electrolito gelificado y 10 años en el caso de baterías de Ion de Litio.

Estos tres impactos obligan a los diseñadores de sistemas de autoconsumo a calcular los equipos de acumulación de manera que las ventajas de su utilización superen a dichos inconvenientes.

Ventajas de los sistemas de autoconsumo con acumulación:

Sin duda alguna, el principal atractivo de los sistemas de acumulación de energía asociados al autoconsumo es la independencia energética. Poder producir y consumir la energía producida en el propio edificio y reducir al mínimo el consumo de red o incluso realizar la desconexión de la misma. Efectivamente, el hecho de acumular la energía solar excedentaria en las horas centrales del día nos permite aumentar el grado de auto abastecimiento energético. En sectores como el residencial, en los que las cargas suelen concentrarse a última de la tarde y primeras horas de la noche, la acumulación puede permitir pasar de porcentajes de autoconsumo del 30 % a niveles del 60 a 90 % con las correspondientes reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero.

Además del incremento del porcentaje de autoconsumo, los sistemas de acumulación permiten a los edificios incrementar su seguridad en el suministro. Al disponer de una reserva de energía, en caso de caída de la red, ciertas cargas sensibles pueden seguir siendo alimentadas des del sistema solar incluso en ausencia de radiación. Finalmente, una vivienda con un sistema de autoconsumo con acumulación puede utilizar la energía acumulada para minimizar la demanda de puntas de potencia de la red y, por lo tanto, reducir su potencia contratada. Esta rebaja de la potencia contratada puede, en muchos casos, ser de gran ayuda en la amortización de la inversión realizada. Especialmente en aquellos casos con consumos en punta muy esporádicos, como por ejemplo, en viviendas de fin de semana. O en sistemas con bombeo de agua estacional.

Esta ventaja asociada a los sistemas de acumulación también es de gran utilidad en aquellos lugares en los que la infraestructura de la red de distribución no permite aumentar la potencia contratada sin que sea necesaria realizar una inversión desproporcionada. En estos casos, un sistema de autoconsumo puede generar y acumular la energía para dar respuesta a la potencia extra requerida y que no puede ser aportada por la red.


Baterías para acumulación de energía de CIRCUTOR.
REA-Pb Batería de plomo ácido REA-Li Batería de Ion de Litio CirPower El inversor más completo
REA-Pb
Batería de plomo ácido
REA-Li
Batería de Ion de Litio
CirPower
El inversor más completo

La vida de la batería, utilizando las tecnologías disponibles, obligará al usuario a reinvertir en su reposición en un plazo muy inferior al del resto del sistema. Cinco años en el caso de baterías de plomo ácido con electrolito gelificado y 10 años en el caso de baterías de Ion de Litio.

Los CirPower Hybrid de CIRCUTOR, son inversores híbridos para instalaciones fotovoltaicas con autoconsumo. Son capaces de gestionar las cargas de excedentes energéticos en baterías y su posterior descarga para alimentar consumos cuando la potencia instantánea del generador solar no es suficiente.


Vivienda de segunda residencia en zona de montaña con instalación de autoconsumo.

Vivienda de segunda residencia en zona de montaña con instalación de autoconsumo.

Caso práctico.

El caso descrito a continuación es el de una vivienda de fin de semana en alta montaña con un clima extremo, especialmente en invierno. Este tipo de viviendas mantienen durante todo el invierno sus sistemas de calefacción activos para evitar la caída de las temperaturas interiores por debajo de un cierto valor de seguridad (14 … 16 C) para evitar el deterioro acelerado de sus cerramientos, así como la dificultad de alcanzar de nuevo las temperaturas de consigna durante el fin de semana.

Vista delos equipos de acumulación y conversión de energía de una instalación.

Vista delos equipos de acumulación y conversión de energía de una instalación.

El consumo en calderas de gasóleo de esta tipología de viviendas suele ser de 3.000 a 5.000 litros por temporada. Mediante la incorporación de un sistema de calefacción radiante modular alimentado por una instalación de módulos fotovoltaicos con acumulación de 4 kW de potencia y 7,2 kWh de capacidad así como de un gestor de cargas EDS se ha logrado reducir a cero el uso del combustible fósil para el mantenimiento de temperaturas en días de no ocupación. Además mediante el cambio de modo de trabajo, el sistema cubre las necesidades eléctricas de la vivienda el resto del año y garantiza el suministro básico en caso de caída de la red, hecho bastante habitual en zonas de montaña. Esta instalación, a pesar de tener un coste elevado tiene un plazo de amortización de seis años y evita la emisión al ambiente de 14 T de CO2 a la atmosfera.

Esquema de un sistema de Autoconsumo conectado a red interior con acumulación.

Esquema de un sistema de Autoconsumo conectado a red interior con acumulación.


Estos sistemas fotovoltaicos, han sido instalados gracias a la colaboración de: TIRDI (www.todoinstalaciones.com) y eticenergy SL. Estos sistemas fotovoltaicos, han sido instalados gracias a la colaboración de:
TIRDI (www.todoinstalaciones.com) y eticenergy SL. 

 

 

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