Una instalación fotovoltaica de autoconsumo contiene componentes muy diversos como: paneles fotovoltaicos, optimizadores, estructura soporte, batería, inversor solar, contador bidireccional, sistema de monitorización. En este artículo te explicamos en qué consiste cada uno de estos componentes y cuál es su función en la instalación.
Paneles fotovoltaicos
Los paneles fotovoltaicos, también denominados módulos o placas fotovoltaicas, son los encargados de generar energía eléctrica a partir de la luz incidente sobre los mismos gracias al denominado efecto fotovoltaico.
La potencia de un panel solar no es el único factor a tener en cuenta, también se debe considerar su eficiencia y garantía de rendimiento a largo plazo. Por ello un módulo de menor potencia puede llegar a ofrecer mejores prestaciones que otro de mayor potencia si estos dos parámetros son superiores, ya que puede generar más energía en menos superficie y su producción se verá menos afectada por el paso de los años.
Otros factores externos al panel que afectarán a su generación de energía, son la radiación solar (que depende a su vez de la situación geográfica), la orientación e inclinación de la cubierta y las posibles sombras proyectadas por elementos como chimeneas o castilletes por ejemplo.
La cuestión frecuentemente planteada sobre la rentabilidad de este tipo de instalaciones en el norte de España, puede aclararse teniendo en cuenta que en Alemania la radiación solar media anual es de 3 [kWh/m2] y en Asturias la cifra alcanza los 4 [kWh/m2]. Sin embargo, en Alemania hay unos 46.000 [MW] de potencia instalada de autoconsumo fotovoltaico, siendo uno de los países pioneros en energías renovables en Europa.
Optimizadores
Los optimizadores de potencia son componentes situados entre el conjunto de módulos fotovoltaicos y el inversor cuyo objetivo es mejorar el rendimiento de la planta haciendo operar cada módulo en su punto de máxima potencia.
Cuando un panel de una rama o string de módulos (conjunto de paneles conectados en serie) tiene un rendimiento inferior a los demás, ya sea por defectos de fábrica, sombras u otras circunstancias, el resto de módulos operarán a la misma potencia que dicho panel, reduciendo drásticamente el rendimiento global de la instalación.
Una de las maneras más sencillas de evitar este problema es mediante la instalación de optimizadores, a los cuales se conecta cada panel (o par de paneles en instalaciones de gran tamaño), logrando que cada uno opere independientemente del resto.
Otro modo de sortear este inconveniente es mediante la utilización de microinversores, aunque es una opción muy cara pero su vez muy flexible, permitiendo ampliar sin limitaciones el número de paneles de la instalación.
Ambas soluciones además permiten una mejor monitorización de los paneles, facilitando la detección de averías. Normalmente se acoplan a la parte posterior del panel. Cabe aclarar que su uso es opcional a no ser que el inversor exija su utilización, como es el caso de SolarEdge.
Estructura soporte
Este componente es el encargado de fijar los paneles al terreno o tejado, existen dos tipos:
- Coplanares: se utilizan cuando se desea colocar el panel pegado a la cubierta, es la solución más atractiva desde el punto de vista estético, también permiten aprovechar mejor el espacio disponible en la cubierta.
- Estructura triangular: corrigen la inclinación y orientación del panel optimizando la producción eléctrica, su uso es imprescindible en cubiertas planas, pueden ser fijadas mediante tornillería o lastres. Su precio es ligeramente superior al de las estructuras coplanares y ocupan más espacio debido a que obligan a dejar espacio entre filas de paneles con el fin de evitar que se den sombra entre ellos.
Batería
En instalaciones de autoconsumo fotovoltaico es la encargada de almacenar la producción fotovoltaica excedente para su uso posterior. Cabe destacar que encarece la instalación en gran medida y retrasa el periodo de recuperación de la instalación a unos 10 años. Sin embargo, estos sistemas aportan ciertas ventajas como permitir la continuidad del suministro eléctrico en caso de corte y un mayor aprovechamiento de la producción fotovoltaica.
También existen marcas que integran inversor y batería en un único pack, los cuales además incluyen otras funciones adicionales como la capacidad de predecir la producción y consumos del día siguiente, cargándose por la noche desde la red eléctrica cuando la energía está barata si, por ejemplo, predice que al día siguiente no se podrá cargar con energía solar debido a que el día estará muy nublado. Esto se traduce en ahorros adicionales que los sistemas convencionales no ofrecen.
Inversor solar
Es el encargado de adaptar la corriente de los paneles o la batería, según la configuración del sistema, a corriente alterna con el fin de que sea compatible con los equipos eléctricos de la vivienda o negocio.
También almacena información sobre la producción fotovoltaica, consumo de red y estado general de la instalación, siendo posible monitorear toda esta información.
Contador bidireccional
Es el contador de la vivienda, en la actualidad casi todos son bidireccionales, es decir, permiten tanto medir el consumo de la vivienda como lo vertido a red por la fotovoltaica.
Estos excedentes serán compensados por la comercializadora a precio de mercado o pool, es decir, a aproximadamente 0,05-0,06 [€/kWh].
Esta compensación no podrá aportar beneficios, sólo permitirá reducir hasta cero el importe por energía consumida.
Sistema de monitorización
Es la aplicación o portal web en cual se dá de alta el inversor y donde éste vuelca sus datos cada pocos minutos, permitiendo al usuario monitorizar a través de su PC, móvil o tablet la producción fotovoltaica, el consumo de la vivienda y el estado de la instalación.
Equipos de protección
Son necesarios para proteger los equipos y al propio usuario de la vivienda frente a diversas incidencias, los más habituales son los fusibles (cortocircuitos), el magnetotérmico (sobrecargas + cortocircuitos), el interruptor diferencial (derivaciones) y el varistor (sobretensiones).
Todos estos dispositivos suelen integrarse en un cuadro eléctrico situado junto al propio inversor. La puesta a tierra también puede englobarse en esta sección, la cual protege frente a contactos no deseados entre conductores y carcasas.