Un primer acercamiento nos lleva a distinguir entre dos modalidades de autoconsumo.
• Autoconsumo sin limitación de energía
Este tipo de instalaciones, acogidas al Real Decreto 1699/2011, se realizan con inversores de conexión a red convencionales. En esta modalidad de autoconsumo, la energía que no se consume instantáneamente se inyecta en la red.
• Autoconsumo instantáneo
Se caracteriza por la limitación de la energía producida para no inyectar en la red, y debe ser tramitada como sistema de baja tensión de acuerdo con la ITC BT 40 (que recoge precisamente las instrucciones técnicas de las instalaciones generadores de baja tensión). Para asegurar la no inyección de energía en la red, toda la energía generada debe ser consumida en la propia instalación. En este tipo de sistemas, que tienen que garantizar que la generación no sobrepasa el consumo, se hace necesaria la inclusión de un elemento de control, como el Ingecon EMS Manager de Ingeteam.
Este gestor energético permite controlar todos los agentes involucrados en el intercambio de energía dentro de la instalación. Para ello, el Ingecon EMS Manager monitoriza el intercambio de potencia con la red, a través de un vatímetro colocado en el punto de conexión, y establece las consignas de potencia para los inversores fotovoltaicos.
Un aspecto a tener en cuenta en este tipo de sistemas, directamente relacionado con la amortización de la instalación, es el grado de solapamiento de la generación y el consumo. En este sentido, hay una gran diferencia entre una instalación industrial en la que una gran parte del consumo eléctrico se produce durante las horas diurnas, y una instalación doméstica en la que el consumo más alto se da por la noche.
En este gráfico se aprecia cómo el consumo aumenta durante el día, lo que permite un aprovechamiento total del recurso solar.
Perfil de consumo de una instalación real de autoconsumo industrial con un sistema fotovoltaico, donde se consume el 100% de la energía solar generada.
Sin embargo, en instalaciones residenciales, en las que la mayor parte de las cargas (TV, vitrocerámicas, hornos, lavadoras, lavavajillas y sistemas de iluminación) se conectan durante la noche, el acoplamiento con la generación fotovoltaica es peor, tal y como puede verse en la siguiente figura, lo que se traduce en un peor aprovechamiento del recurso solar y ratios de autoconsumo bajos.
Perfil de consumo de una vivienda real con un sistema fotovoltaico sin inyección en red, donde no hay gestión de cargas y se alcanza un grado de autoconsumo del 49%.
Una opción para aumentar el ratio de autoconsumo en instalaciones residenciales es la gestión de cargas, que consiste en programar el encendido de los consumos de la instalación en aquellos momentos en los que haya generación fotovoltaica, de forma que se pueda conseguir el máximo aprovechamiento del recurso solar mediante el traslado del consumo principal a las horas de luz. El Ingecon EMS Manager dispone de dos salidas libres de potencial para controlar la conexión y desconexión de cargas en función de la configuración programada por el usuario y la energía disponible en cada momento.
Perfil de consumo de una vivienda real con un sistema fotovoltaico sin inyección en red, donde sí hay gestión de cargas y se alcanza un grado de autoconsumo del 63%.
Indudablemente, la única forma de lograr satisfacer los consumos nocturnos con energía solar en instalaciones de autoconsumo, es la inclusión de un sistema de almacenamiento que se cargue con los excedentes fotovoltaicos durante el día y proporcione energía a las cargas nocturnas. En el mercado existen baterías de diversas tecnologías (plomo-ácido, Ni-Cd, Li-ión, Ni-MH…). Dentro de cada modalidad de baterías también existen distintos tipos, pero todas ellas funcionan transformando en energía química la energía eléctrica generada en los paneles fotovoltaicos. Las más utilizadas actualmente para instalaciones fotovoltaicas son las de plomo-ácido, si bien las baterías de Litio-ión se presentan también como una buena opción de futuro para sistemas domésticos, debido a su reducido tamaño.
La inclusión de un sistema de baterías en una instalación, permite aumentar considerablemente el ratio de autoconsumo, pero además puede utilizarse para reducir las puntas de consumo desde la red eléctrica. Es lo que se conoce como peak-shaving. Este uso de las baterías permite reducir la potencia contratada con la empresa comercializadora, con el consiguiente ahorro económico que esto supone.
Ejemplo de perfil de consumo de una vivienda con un sistema fotovoltaico y un sistema de almacenamiento.
Cursos de formación sobre autoconsumo
La plataforma de formación Ingecon Sun Training, dirigida a profesionales del sector fotovoltaico, cuenta con un programa de cursos online gratuitos para mostrar su gama de soluciones para el autoconsumo. “En estos cursos, los ingenieros de Ingeteam explican, con ejemplos reales, las soluciones tecnológicas que aseguran la viabilidad técnica de instalaciones de autoconsumo dentro del marco normativo actual”. Ingeteam es una empresa vasca que surgió de la fusión de Ingelectric y Team, y que se define como “especializada en ingeniería eléctrica y en el desarrollo de equipos eléctricos, motores, generadores y convertidores de frecuencia”.
Desde su nacimiento hace un año, Ingecon Sun Training ha ampliado su oferta formativa con cursos para dimensionar plantas fotovoltaicas o para trabajar con inversores de distintas potencias. También cuenta con cursos didácticos en forma de vídeo.
*Roberto González es director de I+D del Área Solar de Ingeteam y Carlos Lezana trabaja en el Departamento de Marketing y Comunicación de esta Área.
