Que no te engañen en tu instalación de energía solar fotovoltaica

Todo lo que tienes que saber y entender antes de realizar una instalación de energía solar en tu domicilio. Con el auge de las renovables están apareciendo todo tipo de empresas instaladoras, por desgracia, algunas de ellas no son todo lo profesionales que deberían.

Un perfume, el último modelo de coche híbrido o eléctrico, el recién lanzado smartphone de alta gama, productos para la vuelta al cole… así eran los anuncios de televisión hace justo un año. Pero ahora, en el 2022 hay un nuevo competidor en la parrilla televisiva, son los spots de empresas instaladoras de paneles solares, a todas horas nos están bombardeando con este tipo de propagandas. Esto ya nos debería dar una pista de por dónde va el mercado de la energía solar fotovoltaica: un auténtico boom que se puede convertir en una peligrosa explosión para nuestros ahorros si no elegimos la instalación adecuada.

Existen dos motivos para realizar una instalación de energía solar doméstica, el primero es reducir nuestra huella de carbono, el segundo es poder ahorrar dinero en las facturas eléctricas. Hoy vamos hablar de la segunda opción: de cuáles son los puntos fundamentales que hay que tener en cuenta antes de embarcarnos en una aventura de este tipo, y por supuesto, impedir que nos puedan engañar. Por desgracia, con el boom de las renovables, están apareciendo cientos de empresas instaladoras, pero no todas ellas disponen de los conocimientos suficientes para ejecutar una instalación de este tipo. Esto sumado al escaso tiempo dedicado para realizar la planificación, diseño e instalación, puede implicar que nos realicen una auténtica chapuza en nuestros tejados, chapuzas como: orientar incorrectamente los paneles solares, utilizar secciones de cables insuficientes para la potencia eléctrica demanda, dos orientaciones de paneles distintas para el mismo string, estudios de producción solar inflados, instalación de elementos innecesarios, mala configuración de los inversores o incompatibles con el resto de componentes, falta de elementos de protección como fusibles o tomas de tierra, incluso uso de anclajes incorrectos para fijar los paneles solares al tejado, con el riesgo que esto conlleva. Si esos clientes no tienen las nociones eléctricas suficientes, no podrán detectar estas irregularidades.

Fig. Varillas roscadas de 10mm instaladas cada 1000mm para fijación de estructura coplanar.

Pero… ¿Qué puede hacer un simple ciudadano qué solamente quiere poner unos paneles solares en su tejado para ahorrar un dinero en su factura eléctrica y no tiene idea de sistemas eléctricos o fotovoltaicos? Lo normal sería acudir a empresas de reconocido prestigio o que ya conozcan por recomendaciones de otros clientes o amigos, el problema que al ser la mayor parte de estas empresas de reciente creación, de momento es complicado diferenciar las empresas fiables de las que no lo son.

Vamos al grano: ¿Qué hay que tener en cuenta a la hora de realizar una instalación solar fotovoltaica?

Además de que la empresa nos ofrezca un presupuesto que se ajuste a nuestra cartera y por supuesto que sea una empresa autorizada, ya que necesitaremos legalizar nuestra instalación en la conserjería de industria correspondiente para poder optar a las posibles subvenciones o a la venta de excedentes. Nos tendremos que fijar en una serie de aspectos técnicos, son estos:

El inversor es la pieza fundamental (y más cara, junto con las baterías) de toda la instalación, permite convertir la corriente continua que generan los paneles, a corriente alterna (230V en España) que utiliza nuestra vivienda. En primer lugar, tiene que ser un inversor de una marca reconocida para que disponga de certificación en Europa, sin esta certificación la instalación no se podrá legalizar. Además, nos interesa que sea de una marca de calidad, ya que es un elemento eléctrico que tendrá que estar encendido 24 horas al día, 7 días a la semana, al menos durante 20 o 25 años (hay inversores que se apagan de noche para ahorrar energía).

Fig. Inversor híbrido Huawei, con el cuadro de CC y CA separado por normativa.

Algo que mucha gente no sabe, es que, si se va la luz en nuestra calle, el inversor por seguridad se apagará y no producirá electricidad, aunque tengamos un sol radiante, si nuestra idea es utilizar la energía solar como un sistema de back-up para evitar esos molestos cortes eléctricos, nuestro inversor deberá poder funcionar en modo isla, desacoplándose de la red eléctrica y funcionando de forma autónoma. Existen sistemas que lo hacen de forma automática, de no ser así, si un operario de la compañía eléctrica corta la electricidad en la calle para realizar una reparación y nosotros desde nuestra casa estamos inyectando tensión a la red, podríamos electrocutar al operario.

Aunque ahora mismo la mayor parte de las baterías todavía son caras y escasas, si en un futuro queremos ampliar nuestra instalación con baterías, el inversor deberá ser compatible con estas. Por lo tanto, es conveniente seleccionar un inversor híbrido al que se le puedan conectar baterías. Otra opción sería instalar un segundo inversor solo para cargar las futuras baterías, pero teniendo en cuenta que un inversor puede costar entre 1000€ a 2000€, si ya lo compramos de primeras con todas las funciones que necesitamos, a la larga ahorraremos dinero. Luego, existen algunas marcas de inversores que solamente son compatibles con una determinada marca de baterías, si el inversor es muy barato, pero luego las baterías que puede utilizar son muy caras, igual no nos compensa esa marca.

Finalmente, aunque es un terreno un poco farragoso, es conveniente tener en cuenta la capacidad de sobredimensionamiento del inversor, es decir, si el inversor tiene una potencia nominal (máxima) de 6kWp, pero es capaz de trabajar con paneles que produzcan hasta 9kWp sin dañarse, nuestra instalación al día producirá más energía, ya que aunque se estén desaprovechando 3000W en placas solares, el inversor permanecerá más horas produciendo a máxima potencia, lo que se conoce como meseta de producción.

Fig. Sobredimensionamiento para lograr meseta de producción (40 kWh).

Fig. Instalación con la misma potencia en paneles que la nominal del inversor.

A nivel de placas solares, existen de muchos tipos, es importante que las características técnicas de las placas sean compatibles con los requerimientos de inversor (Voc, Isc, Imp…). En cuanto a su potencia, ahora mismo para el mercado doméstico existen placas de entre 450W a 550W. Las de 550W son físicamente más grandes que las de 450W, por lo tanto, lo hay que tener en cuenta a la hora de hacer el replanteo en el tejado. Aunque pueda resultar más ventajoso económicamente poner 10 placas de 550W en vez de 12 de 450W, es posible que necesitemos utilizar placas de un tamaño más pequeño para poder aprovechar al máximo el espacio del tejado, cuanto más pequeñas, mejor las podremos adaptar a la forma del tejado. No se pueden mezclar placas de distintas características en el mismo string.

Existen tecnologías concretas como la célula partida, que permite reducir las pérdidas de producción por posibles sombras que afecten a una placa. Es importante entender que si una sola celda de un string (cadena de paneles conectados entre sí) de por ejemplo 6 placas solares se tapa por una sombra, el rendimiento caerá en todas las placas de ese mismo string. Por lo tanto, perderemos una importante cantidad de producción eléctrica, si detectamos que el lugar en el que vamos a colocar las placas en cierto momento del año o del día va a sufrir sombras de por ejemplo una chimenea o un árbol cercano, es necesario valorar la instalación de optimizadores para que “anulen” temporalmente la placa afectada y el rendimiento total del string no se vea tan afectado.

Fig. Cálculo de la sombra producida en dos líneas de paneles solares.

La orientación de las placas lo es todo, en función de esta configuración nuestras curvas de producción pueden ser totalmente distintas. Si buscamos mayor producción en invierno nos interesa inclinar las placas con ángulos cercanos a los 40º, por contra si buscamos una mayor producir en verano, lo normal será utilizar ángulos de 20º o menos. La orientación ideal de los paneles es apuntando al sur, como esto a veces no es posible, una orientación este-oeste también es válida, incluso disponiendo de dos strings y espacio en el tejado, podemos poner un string al este para que produzca por la mañana y otro al oeste para que produzca por la tarde. Otro factor determinante es la posición geográfica de la instalación, no es lo mismo una instalación en Ourense con una HSP de 4,8 (Hora Solar Pico: coeficiente de radiación solar que recibe una zona geográfica en una hora), a una realizada en Huelva con una HSP de 6,02, a mayor HSP la producción mensual/anual será superior.

Fig. Placas de 550W ajustadas al límite de la cumbre del tejado.

Valorar el retorno de inversión es muy importante en este tipo de instalaciones, por desgracia al precio que se encuentra actualmente la electricidad, este retorno cada vez es más rápido. En el año 2021, el ROI de una instalación fotovoltaica de 5000W era de aproximadamente 6-7 años con un autoconsumo de 70%, ahora mismo ese tiempo se ha reducido prácticamente a la mitad. La mala noticia es que el precio de las instalaciones (material y mano de obra) ahora mismo se ha multiplicado prácticamente por dos respecto a hace unos años. También existen opciones más sencillas como utilizar microinversores que pueden generar hasta 1200W y que prácticamente son sistemas de enchufar y usar, el precio de un kit de este tipo ronda los 1200€, con estructuras y panales incluidos.

Fig. Tabla realista cuantificando el autoconsumo de una instalación de 5,8kWp en Madrid

Ahora bien, si lo que queremos es exprimir al máximo nuestra instalación, tendremos que tratar de llevar todos nuestros consumos a las horas del día en las que exista producción solar, es decir, aumentar el porcentaje de nuestro autoconsumo para evitar comprar electricidad. Sistemas como FreeDS permiten gestionar nuestros excedentes fotovoltaicos para por ejemplo derivarlos a un calentador de agua que podremos utilizar de batería, en vez de almacenar kWh en una batería de litio, almacenaremos litros de agua caliente en un termo, que luego utilizaremos como agua caliente sanitaria.

Fig. Gestor de excedentes FreeDS ensamblado por SolaresTV

Si la domótica es lo vuestro, con sistemas como Home Assistant, podremos monitorizar y controlar nuestros excedentes para obtener la máxima rentabilidad. La mayor parte de los inversores disponen de aplicaciones móviles para consultar el estado de la producción, pero si queremos algo más detallado como por ejemplo calcular a tiempo real el dinero que está produciendo la venta de excedentes a PVPC, necesitaremos un sistema domótico.

Fig. Pantalla Energía de Home Assistant con lo recaudado diariamente vendiendo excedentes.

Con este artículo no quiero desmerecer el trabajo de ningún instalador de energías renovables, al contrario, cualquier trabajo ha de ser remunerado, y un instalador de paneles fotovoltaicos no solamente se dedica a subir a los tejados, hacer cuatro agujeros, colocar unas placas y pasar unos cables para conectar el inversor. Tiene que hacer un estudio previo sobre la viabilidad de la instalación, cálculo de potencias y necesidades, estructuras, presupuestar según el mercado y finalmente ejecutar la obra. Todo esto conlleva unos gastos que hay que cubrir y por supuesto tienen que ganar un sueldo. Así que, si finalmente os decidís a hacer una instalación fotovoltaica doméstica, no descartéis de primeras los presupuestos más altos, a lo mejor ese presupuesto que sobre el papel parece más caro, en realidad incluye un estudio más detallado que permitirá reducir el retorno de inversión al haber calculado la instalación de forma más optima.