¿Por qué no tuve luz si tengo placas solares? Es la pregunta que se hicieron unos cuantos cientos de miles de autoconsumidores el pasado 28 de abril. Porque la inmensa mayoría de los autoconsumos que operan hoy en el país no fueron concebidos para operar en modo isla en caso de apagón. Empecemos por los números: casi medio millón de hogares españoles (483.930) y más de 75.000 empresas cuentan hoy con una instalación solar fotovoltaica para autoconsumo. La inmensa mayoría de esas instalaciones han sido implementadas sobre tejados y cubiertas, porque, aunque es cierto que algunas empresas apuestan por el suelo si disponen de él junto a su nave industrial (así se ahorran el trabajo en altura), lo habitual es que ubiquen su instalación sobre la cubierta. El sector no obstante no vive su mejor momento. Instaló 240.000 autoconsumos en 2022; se quedó en los 127.000 en 2023; y ha firmado este curso pasado menos de 80.000.
Con las baterías no ha sucedido sin embargo lo mismo. O ha sucedido todo lo contrario, para ser exactos. Porque, en el año 24, en este curso pasado, el sector ha instalado en España más capacidad de almacenamiento (155 megavatios hora) que en 2023, cuando solo firmó 128. Conclusión: -27% en potencia instalada en autoconsumos (con respecto al año anterior) y +21% en capacidad de almacenamiento. Esa es, a día de hoy, la foto, una foto que dice que poquito a poco se abren camino, también aquí, las baterías.
Bien, y ahora hay que hablar de la sensación. La sensación de muchos y muchas autoconsumidoras era que, con batería, su independencia energética sería mayor. Así era… hasta el 28 de abril, fecha en que muchas y muchos han descubierto que no es así. Para que una instalación solar fotovoltaica produzca electricidad durante un apagón debe contar con un inversor híbrido con función de respaldo que pueda operar de forma aislada, baterías para almacenar energía, y un sistema inteligente que gestione eficientemente la energía almacenada priorizando los consumos esenciales. Ese es el perfil idóneo. Y obviamente la inmensa mayoría del medio millón de instalaciones de autoconsumo que hay a día de hoy en España no dan ese perfil.
Por partes
Para resistir un apagón, hacen falta una serie de elementos que le permitan a la instalación solar aislarse de la red (u operar en “modo isla”). Estos elementos serían (1) un inversor híbrido o con capacidad de backup; (2) una batería (la mayoría de las instalaciones eléctricas que ya tienen baterías necesitan de la red para poder ser operativas, ya que no tienen la capacidad de operar en isla); y (3) un sistema de bypass o conmutación.
La mayoría de los inversores no pueden funcionar sin tensión de la red eléctrica, y, en el momento en que se produce un apagón, detectan la pérdida de red y se desconectan (los inversores de instalaciones aisladas, por el contrario, sí están preparados para funcionar sin el apoyo de la red eléctrica). Para que nuestro sistema solar nos alimente de electricidad en caso de apagón es necesario pues –sintetizan en Ríos Renovables- que disponga tanto de un inversor híbrido, como de una batería y de un sistema de conmutación que permita aislar el inversor de la red eléctrica. La instalación podrá en ese caso funcionar en “modo isla”. Las baterías se podrán cargar con la energía suministrada por los paneles y se descargarán con los consumos de la vivienda. Mientras la batería tenga energía, podrá atender las demandas del usuario; cuando no haya energía en la batería, el inversor se apagará hasta que esta vuelva a tener energía.
En Selectra consideran clave de estos sistemas antiapagón el “cuadro de respaldo o línea de carga crítica”. Este componente –explican- selecciona qué partes de la vivienda seguirán recibiendo electricidad durante el apagón. Lo habitual es incluir los enchufes principales, luces, frigorífico, wifi y algunos electrodomésticos clave. En Ríos coinciden: “no es recomendable conectar equipos de climatización como una bomba de aerotermia, sino priorizar el uso de iluminación, sistemas informáticos o alarmas, y consumos de la cocina (vitrocerámica, nevera)”.
Más apuntes
Con respecto a los inversores, hay varias opciones: si el que tenemos no es apto para el modo isla, pues habrá que cambiar a uno híbrido que soporte ese modo (hay muchos, Growatt, Solis, Huawei, SolarEdge…). Javier Domínguez, director técnico en el equipo de Cambio Energético, le recomienda “a los usuarios que tienen un inversor fotovoltaico sin baterías y sin sistema backup” que apuesten por poner “batería y sistema backup de su marca de inversor, siempre que sea una marca reconocida”. En fin, prudencia. Domínguez también habla en todo caso de buenas soluciones multimarca (menciona Victron). Y ojo también con las baterías, elemento clave lógicamente en caso de corte de suministro. Ahora ya sabemos que no son vacuna anti-apagón, pero sabemos también cuáles son los complementos para que sea redonda la solución.
La clave, para empezar, es dimensionarla como es debido, atendiendo al perfil de consumo de cada cual. Y el momento no es malo. Su coste sigue siendo elevado, según Íñigo Serrano, el consejero delegado de Zigor Corporación, que no obstante avanza que “han bajado de precio a la mitad en tres meses. Es una locura”. Quizá pues haya llegado el momento.
En países como Alemania o Italia lo tienen meridianamente claro. Hasta el 79% de las instalaciones de autoconsumo implementadas en Alemania el año pasado añadieron a las placas las correspondientes baterías. En Italia, hasta el 76%. En definitiva... en las antípodas de España, donde andamos por el 10-15%, según fuentes del sector.
Tipos de autoconsumos
1. Instalaciones conectadas a red (sin baterías)
Son la inmensa mayoría. Para que nos hagamos una idea, el año pasado fueron instalados en España hasta 1.431 megavatios de potencia en autoconsumos, y solo sin embargo 155 megavatios hora de capacidad de almacenamiento. Otro apunte: en los tres últimos años, han sido instalados en el país más de 6.000 megavatios de potencia en autoconsumos, y 689 MWh en baterías.
Todas las instalaciones solares para autoconsumo que están conectadas a la red y carecen de batería, cuando ocurre un apagón en la red eléctrica pública (como el del pasado 28A), se “desenchufan”. Por obligación. La normativa les obliga a interrumpir inmediatamente su producción eléctrica para evitarles riesgos (peligro de muerte) a operarios y técnicos que puedan estar trabajando en el restablecimiento del suministro eléctrico. Este requisito técnico se denomina protección contra el funcionamiento en isla (protección anti-isla).
Los dos elementos clave de un autoconsumo son las placas y el inversor. Las placas generan la electricidad. El inversor la transforma. Un inversor fotovoltaico es un convertidor que transforma la corriente continua que recibe de los paneles solares en corriente alterna, que es la que podemos usar en casa, almacenar en baterías o verter a la red.
La desconexión de los inversores durante apagones es una obligación técnica impuesta por la normativa vigente en España.
Normativa aplicable vigente en España
• Real Decreto 244/2019, de 5 de abril, que regula las condiciones administrativas, técnicas y económicas del autoconsumo. Este RD obliga a que los inversores solares cumplan con la normativa de protección contra el funcionamiento en isla.
• Norma técnica UNE-EN 50438:2014 (Requisitos para la conexión de microgeneradores en paralelo con redes eléctricas públicas de baja tensión), que establece la obligatoriedad de los dispositivos anti-isla en todos los inversores conectados a red.
• Norma UNE 217001-IN: 2015 para instalaciones de generación conectadas a la red de distribución, en la cual se especifican los tiempos máximos de desconexión automática (generalmente inferiores a 2 segundos) tras la pérdida de tensión en la red.
2. Instalaciones conectadas a red con baterías (pero sin capacidad de respaldo aislado)
Tener batería tampoco salva del apagón. Hacen falta más cosas. Muchas instalaciones fotovoltaicas con baterías están configuradas exclusivamente para autoconsumo. Así, pueden almacenar la electricidad generada durante el día para consumirla por la noche, pero en muchos casos dependen también de la red como referencia para funcionar. Y, así, ante un apagón, se desconectan también.
Normativa aplicable vigente en España
La normativa aplicable es similar a las instalaciones conectadas directamente a la red. RD 244/2019 y UNE-EN 50438:2014, que establecen que, salvo que se incorpore un sistema específicamente diseñado para funcionamiento aislado (modo backup, respaldo o EPS), la instalación debe detener la producción eléctrica durante la ausencia de tensión de red.
3. Instalaciones híbridas o con sistema de respaldo aislado (modo backup)
Estos sistemas híbridos cuentan con inversores especiales que permiten funcionar aislados de la red pública, formando lo que se conoce como una "isla eléctrica" durante cortes de suministro. En este caso, el usuario sí tendrá luz durante el apagón. Los inversores híbridos son dispositivos inteligentes que permiten a los paneles solares seguir generando electricidad, incluso en ausencia de red. Cuando hay luz solar disponible, estos sistemas aprovechan la energía para atender las demandas del usuario y/o cargar sus baterías. En caso de apagón, los inversores híbridos pueden cambiar automáticamente a modo de respaldo. La instalación solar producirá (si hay Sol) y confinará esa electricidad en el hogar o la empresa del autoconsumidor, que podrá usar esa producción instantáneamente o almacenarla en baterías.
Normativa aplicable vigente en España
• RD 244/2019, artículo 3, establece la posibilidad del autoconsumo con acumulación (modalidad híbrida), reconociendo explícitamente el funcionamiento en modo aislado cuando se dispone de sistemas de respaldo con baterías.
• Norma técnica UNE–HD 60364–7–712 (Instalaciones eléctricas en baja tensión – Parte 7–712: Instalaciones fotovoltaicas), donde se definen los requisitos específicos de seguridad eléctrica para sistemas híbridos y aislados.
• Además, en estos casos se deben cumplir estrictamente las condiciones técnicas que marca el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) aprobado por el Real Decreto 842/2002, especialmente en la ITC–BT–40 (Instalaciones generadoras de baja tensión).
Un ejemplo
Joma Energía. Cáceres. 28 de abril. Sin novedad. Joma no se apagó el lunes de autos. La actividad de su planta industrial, en Navalmoral de la Mata, se mantuvo con total normalidad gracias a su sistema de generación fotovoltaica con almacenamiento de baterías. La inclusión de un dispositivo de bypass automático en la instalación le permitió operar sin novedad con energía solar y cargar el banco de baterías de respaldo, como le permite por norma exportar excedentes a la red. Sí, es posible. El autoconsumo en días de apagón. Que quede claro.
En las cubiertas de Joma hay instalados 633 módulos monocristalinos de 550 vatios pico, modelo CS6W-550MS HiKu6 (1000V) de Canadian Solar, que suman una potencia de 348,15 kWp. El sistema cuenta con 10 inversores de red trifásicos de 25 kW, modelo Sigen Energy Controller de Sigenergy. Se trata de inversores híbridos que, además de transformar la energía eléctrica producida por los paneles fotovoltaicos de corriente continua a corriente alterna –que es la que utilizan los equipos y máquinas de la planta–, también cargan un banco de baterías que se ocupa de suplir la demanda de energía de la planta en horario nocturno o... en el caso de una interrupción de energía de la red.
El sistema de baterías realiza una función clave en la integración de la energía solar en una red autónoma o conectada. Su principal función es almacenar la energía generada durante el día para que pueda ser utilizada cuando los paneles solares no están generando, como ocurre de noche o en días muy nublados. Esto permite maximizar el aprovechamiento de la energía solar y garantizar un suministro constante.
Además de su función de almacenamiento, las baterías cumplen otros roles dentro del sistema fotovoltaico:
• Balanceo de carga: en momentos de alta producción (cuando la radiación solar es alta), el sistema de baterías puede absorber el exceso de energía generada para evitar sobrecargar los equipos de la red eléctrica. Esto también ayuda a mantener la estabilidad del sistema y a evitar la pérdida de energía.
• Suministro en situaciones de cortes de energía: en sistemas fotovoltaicos conectados a la red, las baterías permiten continuar con el suministro de energía en caso de cortes de electricidad, garantizando así una fuente de energía ininterrumpida para los usuarios.
• Optimización del uso de energía: las baterías permiten gestionar la energía generada de manera más eficiente, suministrando la energía cuando los costes de la electricidad de la red son más altos, lo cual es especialmente importante en sistemas fotovoltaicos con autoconsumo.
Esta instalación cuenta con un banco de baterías Sigenergy que se compone de 60 unidades de baterías de 8 kWh, es decir, un total de 480 kWh de almacenamiento.
