Análisis de los beneficios asociados al desarrollo de sistemas de autoconsumo fotovoltaico.

En los próximos años se espera un importante avance en el desarrollo de sistemas de autoconsumo fotovoltaico para su instalación y uso en todos los sectores, tanto en el comercial, como en el residencial y en el industrial. Los sistemas de autoconsumo fotovoltaico permiten ahorrar considerablemente en el gasto de la factura eléctrica a los usuarios finales de este tipo de instalaciones. Sin embargo, es necesario realizar un análisis técnico avanzado del desarrollo de estos sistemas y su implantación donde se tengan en cuenta los beneficios asociados a un correcto y preciso dimensionamiento de los mismos. Permitiendo un uso eficiente de esta tecnología y unos plazos de amortización de este tipo de instalaciones más coherentes y óptimos para el usuario final. El correcto desarrollo e integración de estos sistemas de autoconsumo fotovoltaicos requieren de un profundo conocimiento y de un amplio análisis de las circunstancias reales del consumidor eléctrico o usuario final de la instalación, para poder aprovechar al máximo los ahorros que permiten alcanzar estos sistemas, logrando de esta forma altas tasas de eficiencia y ahorro en el consumo eléctrico de la instalación.

Con las nuevas tarifas eléctricas introducidas el 1 de julio de 2021 el precio de la electricidad para los consumidores de baja tensión se divide en tres periodos: punta, valle y llano. El periodo de punta está comprendido entre las 8 de la mañana y las 2 de la tarde y entre las 6 de la tarde y las 10 de la noche, y se alcanzan los precios más altos. Por lo que cualquier consumo dentro de este periodo hará que se encarezca de forma considerable la factura eléctrica la final del usuario de baja tensión. Es aquí donde los sistemas de autoconsumo con módulos fotovoltaicos pueden aportar un ahorro considerable al coincidir muchas horas de la curva o campana de irradiación con las horas punta que están dentro de este periodo de precios “punta”. Pero para ello es importante realizar un análisis riguroso que permita un correcto dimensionamiento de la potencia pico a instalar en placas el número de las mismas y la forma de conexión eléctrica con el resto de los equipos de forman estos sistemas, principalmente con el inversor eléctrico seleccionado.

Nuestro análisis ha de tener en cuenta factores forma del perfil de consumo del usuario final de la instalación, a partir de un estudio riguroso de los perfiles de carga diaria históricos de los últimos años del consumidor y también del análisis de sus hábitos de consumo, tipos de cargas o equipos eléctricos que tiene conectados, potencias picos, número de horas de uso, etc. En este sentido, tenemos en cuenta también cuestiones como las diferencias del consumo entre estaciones o periodos del año pues la conexión, por ejemplo, de equipos de climatización en verano o de calefacción eléctrica en invierno puede hacer que los perfile sean bastante diferentes. También es necesario analizar los días de la semana, pues en muchos casos no es el mismo perfil de consumo durante los días laborables que durante el fin de semana. Otro factor de análisis que tenemos en cuenta son los posibles aumentos de consumo que pueda tener previstos el usuario en el medio o largo plazo, pues la vida útil de una Instalación Solar Fotovoltaica para Autoconsumo directo, correctamente dimensionada, puede llegar a ser perfectamente en torno a 25 años. Todo este análisis es esencial a la hora de establecer un diseño eficiente y eficaz de la instalación que le permita alcanzar al usuario final las mayores tasas de ahorro en la factura eléctrica cada mes.

Nuestro análisis y conocimiento sobre el correcto y eficiente dimensionamiento de sistemas solares fotovoltaicos para autoconsumo puede ser aplicable a los tres sectores de consumidores eléctricos, el residencial, el comercial y el industrial.

Nuestro servicio de asesoramiento, análisis y diseño de instalaciones fotovoltaicas puede ir dirigido tanto a oficinas de proyectos e ingenierías, como a empresas instaladoras del sector eléctrico y de las energías renovables. No obstante, también podríamos ofrecer asesoramiento directo a pequeños consumidores de baja y media tensión, así como a comercios e industrias. Por tanto, nuestra oferta tecnológica y de asesoramiento en el diseño eficiente de estos sistemas abarca todos los ámbitos y sectores de las instalaciones eléctricas de baja y media tensión

Actualmente existen equipos por separado que realizan funciones específicas como son los módulos fotovoltaicos para la generación de electricidad durante la horas de irradiación solar, los inversores eléctricos para convertir los valores de corriente continua en valores eléctricos de corriente alterna, las baterías para almacenar cierto nivel de energía y ser usado en las horas de no generación, pero no existen sistemas adaptados e integrados de forma específica para distintos usos y niveles de consumo.

A nivel de otros centros de investigación y otras Universidades investigan más la conversión del efecto fotovoltaico de la célula solar y la mejora del mismo, pero no tanto el análisis del desarrollo de sistemas de autoconsumo fotovoltaico integrados como sistemas avanzados de generación eléctrica y de ahorro de energía.

Debido al reciente marco normativo que favorece la instalación de sistemas de autoconsumo fotovoltaico, el correcto diseño, cálculo y dimensionamiento de este tipo de instalaciones va asociado a indicadores de calidad y factores como son los niveles de eficiencia alcanzados (tasas de autoconsumo de la Instalación Fotovoltaica), las tasas de ahorro de consumo eléctrico por reducción del consumo de la red, los tiempos de amortización de las instalaciones, etc. Sin embargo, para alcanzar buenos ratios en estos factores es necesario un análisis de los perfiles de consumo del usuario final de la instalación (bandas de confianza, picos de potencia, estacionalidad de los perfiles, etc.) que permita el correcto desarrollo e implementación de estos sistemas.

El sector de las instalaciones solares fotovoltaicas para autoconsumo está en una fase importante desarrollo y tiene por tanto muchas perspectivas futuras de requerir este tipo de análisis que ayuden en el correcto dimensionamiento de la instalación. En este sentido nuestro grupo de Investigación tiene una amplia experiencia en el asesoramiento a empresas en el ámbito del diseño eficiente de este tipo de instalaciones.

• Oficinas de Proyectos e Ingenierías (como servicio de consultoría especializada).
• Empresas Instaladoras del sector eléctrico y las energías renovables.
• Sector Industrial (consumidores de media y baja tensión).
• Sector Comercial (pequeños y medianos comercios).
• Sector Residencial (comunidades de vecinos y viviendas).

Sergio Valero Verdú – Instituto Universitario de Investigación en Ingeniería