Blog con el ideal de ofrecer información de base (atemporal) sobre tres temáticas claves: 1) el imparable crecimiento de las energías renovables como único camino posible hacia un sistema energético sostenible 2) el ahorro y la eficiencia como parte fundamental de ese camino 3) la dificultad cada vez más actual del cambio climatico y del pico del petróleo o seguridad energética.

domingo, 10 de marzo de 2013

AUTOCONSUMO: LA REALIDAD SUPERA A LOS DECRETOS

La electricidad ha sido siempre un negocio creciente en nuestro país. En las dos últimas décadas del siglo XX, la demanda se duplicó, y ese crecimiento continuó en el actual siglo XXI, hasta que nos topamos con la crisis. A partir de entonces, ha acontecido cada año una contracción de la demanda, y no es descabellado considerar a la electricidad, un termómetro particular de la evolución de la crisis, más fiable que la prima de riesgo.



http://www2.unesa.es/documentos/hico_memoria/Cap4.pdf



http://cambioclimaticoenergia.blogspot.com.es/2013/01/produccion-y-consumo-de-energia.html


Frente a este descenso paulatino desde 2008, es cuanto menos chocante, que las grandes eléctricas agrupadas en Unesa, ganaran “solamente” 6.316 millones de euros en 2012.

El descenso de la demanda, va a continuar en los años venideros, no ya tanto, porque a esta crisis nadie le vea una salida, sino porque a la necesidad de ahorrar, se le ha unido un aliado (y competidor para las eléctricas): el autoconsumo.

Las instalaciones de autoconsumo, crecen exponencialmente en nuestro país, mes a mes:

Oct 2012 Un restaurante de Mataró comenzará a ahorrar dinero con una instalación de autoconsumo

Dic 2012 Autoconsumo industrial, Día D

Ene 2013 Euskadi alberga el primer supermercado “cero emisiones” de Europa

Ene 2013 Una mini red eléctrica para autoconsumo que se amortiza en cinco años

Feb 2013 Burger King apuesta por el autoconsumo en Lanzarote

Feb 2013 El autoconsumo solar no espera ni en Galicia

Feb 2013 Cero Grados Sur conecta “el primer autoconsumo” de Murcia

Mar 2013 Las gasolineras de Pontevedra también apuestan por el autoconsumo


Aquí tenéis una factura real de una pequeña empresa de renovables (supongo será la oficina), que ha aplicado su “propia medicina”, con una brutal reducción conseguida. No obstante hay que señalar, que tal ahorro nunca sería posible en un domicilio familiar, ya que normalmente un piso se queda vacío en las horas del trabajo, y se consume por la noche un buen porcentaje.



http://www.energiasecosolar.com/index7.html

Las eléctricas tienen muchísimo miedo, a la proliferación del autoconsumo porque abre la puerta a la democratización de la energía, con una consecuente merma de sus ingresos (a pesar de que siempre serán los mayores productores).

Con un gobierno que no dice ni mu sobre el Decreto de Balance Neto, si uno se acaba de comprar e instalar un kit de autoconsumo en casa (pero sin levantar la liebre a la distribuidora), es fácil que el primer pensamiento que uno tenga sea: "encima estoy siendo un Quijote".  Que mejor sería no regalar ni un solo kilovatio-hora mediante un caro dispositivo anti-evacuación, pero esta postura está equivocada. Perjudicas más a las compañías eléctricas, si regalas esos pocos kilovatios-hora no consumidos, porque no es un regalo a la compañía (ni siquiera a UNESA), sino que es una reducción de la demanda de la red.

Nótese la siguiente frase en un artículo que describe el autoconsumo.instantáneo:

“La única pega o restricción que ha puesto la Eléctrica a estas instalaciones de autoconsumo instantáneo que ya están en funcionamiento, es la de no evacuar energía a la red.”

Es decir, a las eléctricas le fastidia perder un cliente (aunque no pueden obligarte a que no pongas autoconsumo), pero también le fastidia que seas generoso, porque si por ejemplo viertes gratuitamente un 20% de tu energía, ésta es una producción (pequeña o grande) que se deja de vender en el pool.

Por mucho que gobernantes y eléctricas se empeñen en lo contrario, el autoconsumo va triunfar si o si, inexorablemente, porque igualmente la luz y el gasóleo seguirán subiendo año tras año. Todos sabemos que esto es cierto, tan solo mirando los últimos años.

Me he decidido a escribir éste post, por dos motivos:

1) Muestro una iniciativa de autoconsumo verdaderamente pionera, y analizo los “pos” y los “contras”, porque creo que habrá más gente que pueda tener interés en llevarlo a cabo.

2) También muestro una posible iniciativa para pequeñas empresas de renovables, o de eficiencia y ahorro energético.

Alguno pensará que soy tonto por contar con pelos y señales todo esto (en vez de montar mi propio negocio), pero la verdad, es que estaría encantado de que 100 empresas pequeñas, fueran capaces de generar trabajo gracias a lo aquí contado.







INICIATIVA DE AUTOCONSUMO PIONERA

Hace ya 3 años que me rondaba en la cabeza lo de autoconsumir mi propia energía limpia, sin importarme mucho, el largo periodo de amortización de 15 años que por entonces tenía (ahora pueden ser menos de 10). Siempre consideré esta inversión, como comprar de golpe toda la electricidad que se va a producir en los siguientes 25 años, pero con la garantía de que no tener futuras fluctuaciones de precio, últimamente muy por encima de la inflación genérica IPC.

Pero el autoconsumo entraña dos grandes dificultades:

1) La mayoría no vivimos en un chalet, sino en comunidades de vecinos, y la mayoría no tenemos un piso con grandes terrazas orientadas al sur.

2) Cuando te vas al trabajo, no puedes acumular la energía (a falta del Balance Neto).

Yo quería instalar, solo 3 paneles que sumaran 500 Wp, en la azotea de mi comunidad de vecinos, y para solventar el punto 1) y conseguir que me dejaran (tras mucho dialogo en dos juntas vecinales), tuve que llevar a cabo dos compromisos:

a) La comunidad me pidió como garantía, realizar una prueba de agua certificada y firmada por una empresa de reparaciones (llenar de agua la azotea con un enorme charco taponando durante 48 horas las bajantes) para verificar no haber ocasionado ningún daño a la azotea durante la instalación.

b) No realizar perforación alguna en el suelo de la azotea. Mostré a mis vecinos las estructuras Console que usaría para los paneles, en las cuales no hay fijaciones, sino contrapesos. Es decir, todo el entramado es equivalente a subir “tres sofás” por piezas a la azotea.



Por si alguien quiere saber precios, este fue kit por el que me decidí en Agosto de 2012, y que instalé yo mismo (montar, conectar y listo, sin necesidad de saber nada), con un coste total de instalación de 2000€. Hago notar que aquí está incluido: la prueba de agua (400€), el kit de 500Wp, las 3 estructuras de plástico Console, los 20m de cableado, los 300 kg de adoquines de cemento, y el transporte en camión para traerlos. Y si alguien quiere ver como quedó la instalación, puede hacerlo al final de este video.



Todo lo anterior explica la dificultad número 1). Pero el punto verdaderamente interesante, es el siguiente punto 2). Partiendo de la base de que no tengo gas natural, toda mi intención era usar 3 paneles FOTOVOLTAICOS para obtener mis necesidades de AGUA CALIENTE SANITARIA (es algo muy digno, eso de poder ducharse todos los días). Decir esto hace 4 años, era una “herejía renovable” (por precio), pero actualmente ya es posible y coherente.

De primeras os digo que en un día sin nubes, 3 paneles que suman 500Wp de potencia nominal, y con 2 horas 15 minutos de funcionamiento, se pueden calentar 30 litros de agua, con una elevación de la temperatura de 32ºC (por ejemplo 32ºC + 15ºC = 47ºC), que son suficientes para la ducha diaria de una persona, datos éstos comprobados teórica y empíricamente.

Según la equivalencia 1 kWh = 3,6×106 J = 860400 cal, con el siguiente cálculo se obtienen los grados de temperatura que se consiguen elevar:

2,25h * 0’5kW * 860400 cal / 30000g = 32,2ºC

Advierto no obstante que el único dato “no real” aquí, son los 500W. Si te instalas una fotovoltaica de potencia nominal 500Wp, no esperes obtener en los días claros de invierno, más allá de unos 350-380W de potencia REAL máxima, durante las 5 horas centrales del día. Así que la proporción verdadera de todos los cálculos aquí mostrados es de 350 sobre 500. O lo que es lo mismo, quiero dejar claro que en LA IMPLEMENTACION aquí mostrada, 7/10 partes, será energía obtenida con el Sol, y 3/10 partes seguirá siendo energía obtenida de la red. Mas adelante analizaremos como esta implementación se puede cambiar.



Pero ante todo, ya te estarás preguntando, ¿como se consigue todo esto de la “ducha solar fotovoltaica”? Aquí tienes el esquema eléctrico:




En todo esto, las piezas claves son el transformador y el programador, ya que el objetivo es aproximar producción y consumo, en horario y en intensidad. Con el transformador, el termo reduce mucho su potencia original de 1500W, para que sea equiparable a los 500 Wp de los paneles. Veamos como esto, se ha comprobado teórica y empíricamente.

Aunque no se ve muy bien, si pinchas en la siguiente foto para agrandarla, veras que el medidor de consumo refleja un consumo del termo de 525 W, es decir solo la tercera parte de la potencia nominal (unos pocos vatios de esos 525 serán consumidos por el propio transformador). Consecuentemente el temo tardará tres veces más tiempo en calentar.




El resultado es el esperado según la ley de Ohm. Tenemos que P = V*V / R y como el transformador indica que reduce el voltaje de 220V a 125V, el nuevo voltaje V’ es exactamente 125/220 veces mas pequeño, así que P’ será también más pequeño, exactamente (125/220) * (125/220), o lo que es igual 0,323 es decir, la tercera parte de la potencia original.

Lógicamente un requisito importante, es que el termo admita un voltaje de 125V, es decir, que su electrónica se componga de una mera resistencia y un termostato.




Solo queda un detalle de comodidad. En el cableado es bueno poder desacoplar el termo del transformador (con una base y un enchufe de por medio), por si en una urgencia, se quiere calentar directamente a la red como siempre, con la rápida potencia de 1500W.

En resumen se consigue un método de autoconsumo, con almacenamiento, pero sin caras baterías.









UNA EVOLUCION DEL AHORRO

Si esto de la “ducha solar fotovoltaica” es de tu interés (quizás con el fin de querer llevarlo a cabo también), quiero señalarte, que en mi caso ha sido el último paso aplicado, después un interesante conjunto de trucos de ahorro. Empieza por mirar este video:



Truco 1) El video muestra la “alcachofa” de bajo consumo marca RST (4 litros por minuto). Es el truco más efectivo e importante. Si reduces tu consumo de agua en la ducha, reduces sobretodo la cantidad de agua que has de calentar.

Truco 2) Abrir en invierno a tope (o casi a tope) el monomando hacia el lado caliente, y a su vez reducir el termostato del termo a una temperatura acorde a ese máximo. Tampoco te pases a demasiada poca temperatura. Nota que si por ejemplo el agua en el termo, está a solo 40ºC, llegará a la ducha a una temperatura no válida de 35ºC, ya que una parte del calor siempre se pierde al atravesar las frías tuberías.

Truco 3) Si solo viven una o dos personas en el piso, puede ser interesante un minitermo “sin tuberías” en el mismo baño. Estos termos (un ejemplo y otro más) tienen una protección eléctrica a prueba de chorros a presión (no así a inundación), y por ello pueden instalarse en lo alto de la ducha (siempre que la conexión eléctrica esté bien lejos). Con ello se consigue calentar, no más agua de la estrictamente necesaria, y sin perdidas por las tuberías. Nota que por ejemplo, elevar la temperatura 30ºC a 30 litros de agua, es la misma energía que elevar la temperatura 60ºC al agua de un termo de 15 litros. En un termo pequeño, se eleva más la temperatura para luego mezclarla, pero nunca necesitamos elevarla tanto.



Truco 4) Según nuestra preferencia a ducharnos por la tarde, noche, o mañana, poner un programador al termo, para que caliente el agua justo una hora antes de ducharnos, pero sobretodo para evitar que caliente justo después de ducharnos (ese agua estaría caliente 24 horas antes del siguiente uso, y ese calor se va perdiendo poco a poco).



Truco 5) Este truco se aplica solo en invierno. Cuando uno va a ducharse, se recoge el agua fría en el cubo de la fregona (como ya hemos dicho con el monomando a tope caliente). Cuando ya sale caliente, entonces se corta un momento, se pone el tapón en la bañera, y se ducha uno con el agua taponada. Cuanto menos, uno consigue que después de ducharse, al salir no se tenga frío. Existe un calor adicional en el baño, casi comparable a haber puesto un calefactor. Y si uno introduce la mano en la bañera, el agua está caliente, pero si lo hace una hora después, el agua ya está fría, porque entonces ha cedido ese calor al ambiente de la casa (un pequeño aporte de calefacción). Ahora ya es el momento de tirar esa agua.







RENTABILIDAD DE LA DUCHA FOTOVOLTAICA

Recordamos los datos. La implementación de “ducha fotovoltaica” aquí mostrada, consigue un “ahorro solar” de 7/10 partes, mas otros autoconsumos (como el frigorífico por el día), por un montante total de instalación de 1600€.

Reconozco que no es un ningún chollo, pero no hay que olvidar que una instalación de autoconsumo FV, es igual a un tercio de vida, porque se estima una duración de 25 años, o más. 25 años y 300 duchas al año, ya están pagadas en una proporción de 7/10 partes, y en una coyuntura inflacionista de la electricidad. Es decir, he invertido en cada ducha 1600€ / (25*300) = 0,21€, que es dos céntimos más caro, que el actual precio de 1kWh del año 2013 (ni imaginar quiero como será en 2038).

Para lograr una implementación de “ahorro solar” 9/10 o 10/10, habría dos opciones. Una sería encontrar un termo de 1200W o 1000W (este último sería ideal, porque con el transformador, la tercera parte sería 333W), aunque se tarde más en calentar. Y otra opción hubiera sido, una instalación FV mayor, como por ejemplo 600Wp (con un máximo en invierno de 420W).

Sin embargo con la segunda opción, estamos perdiendo de vista el objetivo principal. ¿Qué es más interesante?, ¿qué todo el agua sea “solar”, es decir 10/10?, ¿o el hecho de que la electricidad que nos da cada panel, sea 100% usada por nosotros, o un poco menos, según la media de irradiancia solar?



En el gráfico, lo amarillo es la energía solar aprovechada, lo naranja es el uso de la red, y lo gris es la cantidad de energía evacuada a la red. Lo que antes hemos llamado “ahorro solar” 10/10 es la primera opción, que es claramente poco interesante. La segunda opción minimiza la zona gris, pero la tercera minimiza la suma de la zona gris y naranja. La segunda y tercera opción, son casi iguales (se aprovechan los paneles casi al 100%). Realizar estos graficos son la resultante de la falta de regulación del Balance neto, que nos obliga a buscar la "cuadratura del círculo" óptima.

Una desventaja de los paneles fotovoltaicos, son los días muy nubosos. Un día totalmente nublado equivale aproximadamente a un 10 % de la intensidad total del sol. Nuevamente el aprovechamiento es 100%, pero esto indica que es muy importante hacer los cálculos sobre un buen estudio del promedio de irradiancia de la zona.

Según los gráficos mostrados, mi implementación particular, es poco eficiente. Para calentar 30 litros con 500Wp FV, solo utilizo 2 horas y media de uso fotovoltaico, mas un aporte de la red de 150W en promedio. Es decir, son muy pocas las horas de “uso solar”, y quedan pues, muchas “horas libres”, con muy pocos electrodomésticos más en la casa, que puedan ser programados en el resto de horas.

Una implementación más óptima y rentable que la mía, sería llevar a cabo la tercera gráfica. Por ejemplo sería una instalación FOTOVOLTAICA de 600Wp (420W máximo producido) para el AGUA CALIENTE SANITARIA de una familia de 3 miembros, y un termo de 80 litros y 1400W (con el transformador serían 466W). Ahora el porcentaje de “ahorro solar” podría caer incluso por debajo de 7/10, porque se necesitan muchas horas de calentamiento, y los paneles FV casi no producen al amanecer y al anochecer, pero otra vez los paneles se aprovechan en todo momento al 100%.

Tenemos que para calentar un termo de 80 litros de agua (3 duchas), se quiere elevar la temperatura 40ºC (por ejemplo 40ºC + 15ºC = 55ºC). Esto daría que necesitaríamos 8 horas de calentamiento (de 9:00 a 17:00 en invierno), lo cual hace perfecto ducharse después de llegar del trabajo/colegio. Tenemos aquí, un ejemplo claro de almacenamiento total (todo el sol del día).

8h * 0’466kW * 860400 cal / 80000g = 40ºC

Para 30 litros y una ducha, solo habíamos elevado 32ºC la temperatura. En el caso de los 80 litros, queremos elevarla más, porque si hay 3 duchas, la tercera ya se queda “corta”. Si imaginamos poner un termo individual para cada persona, ya no haría falta incrementar tanto la temperatura, y energéticamente sería más óptimo, pero económicamente sería un despropósito.

He escogido los datos de un termo de 80 litros, de potencia 1400W, y que admita ser enchufado a 125V, porque realmente existe un termo de estas características:



http://www.fleck.es/productos/4/FOLLETO%20ELBA%20y%20TH.pdf


Quizás en muy poco tiempo (espero que algún fabricante lea esto), se lleguen a vender termos eléctricos diseñados específicamente para trabajar en conjunción con un autoconsumo FV de 500W o 600W, pero sin necesidad de un transformador. La diferencia estaría en que tendrían una resistencia lenta de 300W o 400W, más un programador integrado, más otra resistencia rápida de 1500W para calentamientos eventuales sin autoconsumo FV.

Por cierto, y aunque parezca mentira, ya hubo un antecedente histórico de “ducha fotovoltaica” hace 19 años, todavía más eficiente (no usaba inversor, sino que conectaba directamente los paneles FV a 6 resistencias):



http://sel.me.wisc.edu/trnsys/downloads/trnsedapps/demos/pvsdhw.htm

http://fire.nist.gov/bfrlpubs/build02/PDF/b02012.pdf

http://www.fire.nist.gov/bfrlpubs/build96/PDF/b96072.pdf







UNA POSIBILIDAD NO TAN FUTURA

Hace solo cuatro años un panel fotovoltaico grande, podía costar unos 800€, cuando hoy en día, su precio actual está en algo menos de 200€. Hablo en cifras generales, porque los precios también dependen de las dimensiones y de las calidades. Pero la pregunta a hacerse es, ¿qué pasará si en dos o tres años, cada panel grande cuesta solo 120€ por ejemplo? Y una pregunta más ¿que pasaría si a la anterior premisa, le unimos que mucha gente vive en un bloque de viviendas con mucho “recurso solar desaprovechado”, y con un gasoil cada vez más caro?



Reformulemos la pregunta anterior. Si supuestamente es posible llenar toda la azotea de paneles solares FV, a un precio muy interesante, ¿llegará a aplicarse la fotovoltaica, como parte de un precalentamiento del agua centralizada de bloques enteros, en vez de usar los habituales paneles solares térmicos?

Hay un factor clave. En todo bloque de viviendas ya construido, hay una enorme dificultad para hacer obra. Además habría que demostrar si es técnicamente efectivo el transporte de calor hasta la caldera, que habitualmente está en la planta baja o el sótano. En este sentido la fotovoltaica gana por goleada.

Con solar térmica habría que hacer obra para instalar tuberías muy aisladas, desde la azotea hasta la caldera. Con fotovoltaica tan solo hay que llevar un cable eléctrico, sin necesidad de obras y aislamientos. Además recordemos que en fotovoltaica, es posible no realizar ni una sola perforación en la azotea para hacer sujeciones, gracias a las estructuras Console.

Para continuar con la comparativa, lo siguiente es el precio. La misma empresa que indicamos al principio del post, ya ha echado números:



http://www.energiasecosolar.com/index9.html


Si te fijas bien en este estudio, hay dos diferencias a resaltar:

1) A la solar térmica le imputa un mantenimiento medio anual de 600€, que es lo que inclina la balanza hacia la fotovoltaica (aunque 600€ puede ser un poco exagerado).

2) La solar fotovoltaica necesita mucho más espacio que la solar térmica para obtener el mismo resultado energético. La equivalencia es, 4 paneles térmicos de 2 metros cuadrados, son comparados con 12 fotovoltaicos de 1,63 metros cuadrados, es decir, más del doble de espacio.

El segundo punto parece una desventaja insalvable respecto a la fotovoltaica, porque no parece que consigamos una cantidad de energía total sustancial, por muchos paneles FV que instalemos. Sin embargo, si nos olvidamos del efecto Joule, hay un truco con el que se alcanza la mejor combinación ganadora:

Fotovoltaica autoconsumo + ACS con bomba de calor

Si por ejemplo miramos los datos técnicos de un modelo cualquiera de ACS con bomba de calor, vemos que nos ofrece un consumo medio de 615W, y un coeficiente de rendimiento COP de 3,5 lo que significa que los 615W se convierten en 616 * 3,5 = 2152 W en forma de calor.



http://www.dimplex.de/es/bombacalor/bombas-de-calor-agua-caliente-sanitaria-acs/bombas-de-calor-agua-caliente-sanitaria-acs-con-regulacion-mecanica/bwp-30hm.html


El valor del coeficiente COP se calcula a una temperatura ambiente de 15ºC, pero a temperaturas mayores, todavía mejora más.



http://www.jaenclima.com/newsletter/news/aerotermia.pdf


Es decir que aquel factor de necesidad del doble de espacio, ahora se equipara (y se supera), ya que la fotovoltaica “multiplica” su valor (su energía) gracias a la bomba de calor. Solar térmica y solar fotovoltaica, tienen gracias a la bomba de calor, un potencial parecido respecto a un mismo “espacio solar”.

¿Pero hasta donde alcanza ese potencial? Decíamos al principio que solo queremos reducir la factura de gasoil en un tanto por ciento, como precalentamiento. Existe una última combinación todavía más ganadora:

Fotovoltaica autoconsumo + ACS con paneles solares termodinámicos PST



Este es un tipo de ACS con bomba de calor, pero que alcanza un COP de hasta 7 u 8, gracias a sus característicos paneles (válidos si se instalan en fachada, y válidos incluso si no hace sol). Por ejemplo la instalación de 24 paneles PST del Ministerio de Industria que aparece en la foto (el mismo que no quiere saber nada de renovables), consume según fabricante solamente 4140W de electricidad (y devuelve 31430W caloríficos), electricidad que podría muy fácilmente ser obtenida mediante fotovoltaica en modo de autoconsumo, con solo unos 40 metros cuadrados de paneles FV (lo cual no es excesivo). El potencial de una azotea o tejado, es ahora enorme.



http://www.energie.pt/es/catalogo/calefaccion-central/

http://www.solarpst.com/resources/noticias/bgs/Kit_Termo_200L618212.pdf

http://www.solarpst.com/fotos.htm?photoGalleryId=3




En resumen. Todos los beneficios de una instalación de Autoconsumo son muchos:

1) “Congelar” el contador de la luz (o casi) durante las horas de luz.
2) Instalación sin necesidad de conocimientos técnicos ni experiencia (no como la solar térmica).
3) ACS parcial o casi total.
4) Un sistema de almacenamiento de energía barato, sin baterías.
5) Un sistema de producción de energía, garantizado durante 20 años sin inflación.
6) Sin gastos de mantenimientos.
7) Un rendimiento solar de solo el 15%, pero sin pérdidas de calor, y multiplicable con la bomba de calor.
8) Sin necesidad de obra. Un solo cable por la fachada, o por el patio interior.

Y todo lo aquí visto, es encima sin posibilidad de "balance neto", que aún está pendiente de regulación, desde el Real Decreto de Autoconsumo 1699/2011 ¿Cómo sería si alguna vez el ministro hiciera su p... trabajo? Con lo de la p, ya sabeis a que me refiero; post-electoral naturalmente.

Por muy mal que están las cosas, un gasto sustancial y obligatorio de todas las familias cada mes, es el energético. Como mínimo suelen ser unos 500€ anuales en calefacción y ACS mediante gas o gasoil. Pero nos encontramos ahora, en una situación en la que empresas de renovables y eficiencia, pueden llegar a convertir esos 500€ en una cantidad menor, pueden generar trabajo, y encima van a quitar parte del negocio a los de siempre (los oligopolios).

Y a nivel particular, si puedes instalarte tú mismo la “ducha fotovoltaica”, te animo a que des el paso, porque aunque suceda lo inexplicable, y en tres meses el ministro se decida a sacar el decreto de Balance Neto, tiene visos de que lo haga con grandes peajes asociados (al gusto de las electricas, a pesar de ser solo una forma de ahorro, y de reducción de la demanda), lo que nuevamente haría interesante el autoconsumo lo más posible.

Lo dicho. El autoconsumo va por delante de los decretos.





Actualización 16/04/2013:    Jose Miguel Jiménez nos aporta en su blog, una larga lista de productos orientados a evitar la evacuación a la red, ya sea alimentando una resistencia, o activando electrodomesticos remotamente en momentos de mucha producción.

http://www.calentadorsolarpasoapaso.blogspot.com.es/2013/03/alternativas-al-balance-neto.html

http://www.calentadorsolarpasoapaso.blogspot.com.es/2013/04/mas-sistemas-para-evitar-inyeccion-red.html








18 comentarios:

Víctor Cortés dijo...

Interesante articulo.

Me ha gustado la opcion del trasnformador para reducir la potencia del termo,aunque otra opcion tambien interesante sería la de conectar los paneles directamente al termo,es decir trabajar en corriente continua sin inversor ni nada.Deberias aproximarte a la tension del termo en paneles,es decir unos 220v pero en corriente continua.

Por otro lado en los paises del norte utilizan un aparato llamado inmersum,este aparato basicamente lo que hace es desviar el excedente hacia el termo.Me explico,supongamos que tenemos 600w en paneles,cuando nuestra casa consume esos 600w no enviamos nada a la red.Pero si dejamos de tener ese consumo,por ejemplo bajamos a..200w y seguimos produciendo 600w el inmersun desviara los 400 restantes al termo,evitando por un lado enviar el excedente a la red y por otro lado calentariamos el agua puramente con energía fotovoltaica.

Un saludo y enhorabuena por el articulo.

renovablessinlimites dijo...

Gracias Victor por el apunte.

Pongo el link del producto (immersum no lo conocía), y de otro equivalente americano llamado Liberty Box:

http://www.usa-eds.com

http://www.immersun.co.uk/technical.php

Segun FAQ, está enfocado a instalaciones grandes de FV:

Here are some examples of expected payback periods:

A 3 person household with an oil boiler, a 150ltr hot water cylinder and a 3.68kW p PV system would have a payback period of approximately 2.5 years.
A 2 person household with a gas boiler, a 100ltr hot water cylinder and a 3.68kWp PV system would have a payback period of approximately 6.7 years.
A 4 person household using gas with a 200ltr cylinder and a 4kWp PV array would typically be looking at 5.5 years payback.
For a 2 person household with a 2.9kWp PV array, using electric to heat a 120ltr hot water cylinder a payback of 2.5 years is expected.


En muy poco tiempo esto de calentar agua con FV, va a dejar de ser una rareza desconocida.

Un saludo.

Daniel dijo...

Hola Salvador. Aunque son muchas las cosas que quiero decirte, la primera, sin lugar a dudas es, FELICIDADES!.
Has partido de una idea, sorteando cada uno de los obstáculos que te han salido al paso, que no han sido pocos, y conseguiste, por méritos propios, darle vida a una ilusión.
Todo ello, entiendo, sin conocimientos de fototérmica o fotovoltaica, algo que le da más mérito a tu aventura.

Quiero que sepas que me siento identificado contigo, aunque reconozco que me falta tu empuje y espíritu aventurero. Por contra, si conozco algo de fototérmica y fotovoltaica, lo que me permite añadir ideas y comentarios. Empecemos.

Cuando dices que tus módulos rinden entre 350W y 380W en vez de 500W, es simplemente porque se calientan demasiado,no porque no puedan entregar los 500W. Si cambias el actual soporte cerrado de los módulos, por otro totalmente abierto, tus módulos rendirán más. Esto sí lo puedes hacer, porque los soportes abiertos de aluminio, tambien admiten los contrapesos sin necesidad de agujerear nada.
Mejor aun, si te dejaran elevar los módulos por encima de la baranda de la terraza.
Aunque aquí, el no va más, sería hacer pasar el agua fría, antes de entrar en el termo, por un circuito hídrico preparado en la cara posterior de los módulos. El agua se precalentaría, a la vez que los módulos al enfriarse, entregarían más potencia.

En otro punto comentas que la fotovoltaica necesita más del doble de superficie de captación que la fototérmica. En realidad se necesita un poco más de cuatro veces de superficie fotovoltaica, para igualar a la fototermica.
Este es uno de los pocos inconvenientes que presenta el sistema calentador fotovoltaico con respecto al fototérmico.
Los cuatro paneles térmicos que mencionas rendirían unos 5600W, mientras que los doce módulos fotovoltaicos, solo 3000W.

Puesto que son pocos los inconvenientes del sistema fotovoltaico frente al térmico, y ya se ha mencionado el mayor de los inconvenientes, mencionemos los otros.

1) La bajada de rendimiento por sombras, es muy superior en fotovoltaica que en fototérmica.

2) Al ser un sistema nuevo, todavía no ha demostrado ser una buena solución, como sí lo han hecho, durante muchos años, algunos equipos termosifónicos.
Fin de los inconvenientes porque no se me ocurre ninguno más.

Hablemos ahora de ventajas.

1) Es de funcionamiento muy simple
2) Es de mantenimiento muy simple
3) No necesita canalización hidraulica, solo eléctrica, y esta última, es mucho más facil de realizar.
4) No presenta los problemas de sobre temperatura, ni de congelación que sufren los equipos termicos.
5) Los días muy frios, aumenta el rendimiento en lugar de disminuir, como ocurre con los termicos.
6) Al ser un sistema nuevo, es susceptible de mejoras en su funcionamiento.

Añadiendo una turbina eólica, cabría la posibilidad de disfrutar de agua caliente durante la noche, o en días de temporal, fríos, lluviosos y fuertemente desapacibles, en los que ningún otro equipo, podría siquiera soñar en calentar el agua.

Bien, Salvador, ahora no puedo seguir, pero prometo entregar datos de mi calentador fotovoltaico
y que sepas que tienes compañia activa en esta aventura.

Hasta pronto.

renovablessinlimites dijo...

Hola Daniel.

Tu comentario, tiene doble valor porque con este post, pretendo mostrar una pequeña vía de escape "imperfecta" a los ciudadanos que estén hasta las narices del oligopolio eléctrico, y de SU ministro.

Así que al indicar que tu tambien construiste un ACS fotovoltaico, se cumple aquello de "si dos personas pueden, por qué no yo también".

Tus datos aportan también claridad sobre el tema (sobretodo la relación de potencia/superficia). Lo del dato de que los paneles producen 350W-380W, lo puse aposta, para que la gente no se sintiera defraudada al comprar 500W, y luego comprobara que da menos (en verano por calor, y en invierno por inclinacion solar).

Yo he tenido picos en invierno de 420W, pero una media REAL y EMPIRICA en las mejores horas 11:00 - 14:00 puede ser válida 350W (precisamente por lo que indicas de que le afectan las sombras y las nubes)

Bueno. Gracias por tu comentario. A ver si conseguimos que más gente se apunte.

Un saludo.

Daniel dijo...

Lo prometido es deuda. Aquí dejo algunos detalles de mi termo fotovoltaico. Bueno, en realidad no es mio, lo instalé para un cliente.

Los componentes son:
4 módulos SLK72P6L de 300Wp 4X300Wp = 1200Wp
1 estructura soporte módulos
1 termo Cointra TDG-100
Los 4 módulos se conectaron en serie y se midieron en bornes de la resistencia del termo, 150.0V +/- 0.05V. En ese mismo instante, la intensidad que circulaba por la resistencia, dio una medida de 7.2A +/- 0.1A. Por lo tanto, la potencia entregada el día de la instalación, a mediados de febrero, cerca del mediodía solar, soplando un viento fuerte y frío, fue 150V X 7.2A = 1080W.
Aunque las condiciones de posición solar y temperatura ambiente fueron optimas, conseguir 1080W de 1200Wp no está nada mal.

La cuestión para conectar directamente los módulos al termo, es el acoplamiento entre una fuente y una carga. Que la impedancia de salida del generador, coincida con la impedancia de la carga. Dicho de forma más práctica, hay que hacer trabajar al panel solar en su punto de máxima potencia.
Esta es, precisamente, la misión de la cajita con nombre "switching controller" que se puede ver en el diagrama que ha puesto Salvador un poco más arriba, de un calentador FV de hace 19 años.
Aprovecho para indicar que es la misma configuración que yo he utilizado. Un termo solar, (el TDG-100) que le pasa el agua ya caliente, a un termo convencional(que ya tenia el cliente).
Esta cajita, la "switching controller" no es necesaria pero sería conveniente desarrollarla. Lo que hace, es una adaptación de impedancias activa. Realiza conmutaciones en las resistencias del termo, para adaptar la carga de los módulos, a las condiciones cambiantes de la radiación solar, que se producen a lo largo del día.
En mi caso, no consigo hacer trabajar al panel en su punto de máxima potencia, pero me acerco bastante. Para conseguirlo, necesitaba un termo de 100 litros con resistencia de 3KW. No pude encontrarlo. El TDG-100, tiene dos resistencias, una de 1KW y otra de 1.5KW, que puestas en paralelo, se acercaban un poco más a mis necesidades.
Termino indicando que funciona muy bien, y que estoy preparando una modificación a petición del cliente, para eliminar el segundo termo. Ya os lo contaré.

Saludos.

* dijo...

Y es tan simple conectar el inversor a un enchufe y listo? ¿Y la diferencia de magnitud de voltaje y ángulo de fase? ¿No producen picos que podrían dañar el inversor?

renovablessinlimites dijo...

Todos los kits para autoconsumo tienen un inversor, que transforman la corriente continua en corriente alterna de 230V, pero justamente tardan unos segundos en integrarla, hasta que la "igualan" a la corriente alterna que hay en la red.

De hecho si haces saltar el diferencial en el cuadro general de la casa, se corta de golpe la integración de energía fotovoltaica.

Piensa que si no hubiese ese comportamiento, tendrías un enchufe macho (la salida del inversor) que desconectado tendría la capacidad de electrocutar.

Un saludo.

* dijo...

Muchas gracias! Me has animado a montar mi propia instalación. Justo este punto era el que me hacía dudar, pero si es realmente así, todo es más sencillo.

saludos

Autovoltaica dijo...

Muy buen post, enhorabuena!!

Jose Miguel Jiménez dijo...

Buen trabajo!!! Me gusta
Yo quisiera utilizar solo el excedente de las placas, necesito un immersun o similar. ¿alguna recomendación?
Dejo aquí mi blog por si sirve de algo
http://www.calentadorsolarpasoapaso.blogspot.com.es/

Gracias!!

renovablessinlimites dijo...

Hola Jose Miguel.

Perdona te responda tan tarde (no soy de mirar mucho la actividad del blog).

Me han parecido muy paralelos e interesantes dos post tuyos, y los he referenciado al final de este.

Un saludo.

Daniel dijo...

Pues bien....lo hemos hecho. Mi compañero Juan y yo, instalamos un "conmutador de potencias" que funciona del siguiente modo:
Si la temperatura del agua intenta bajar de los 45ºC, un contactor eléctrico conmuta los 230V de la red, a la resistencia del termo. De esta forma, nos aseguramos de una temperatura mínima del agua. Cuando la temperatura llega a los 50ºC, se desconectan los 230V de la red y se le aplica la potencia solar. Si hay radiación solar, la temperatura del agua aumentará hasta los 80ºC, momento en el que un termostato de seguridad cortará las dos corrientes, alterna y contínua.
De este modo, con radiación solar, el agua se calienta con los módulos solares. Si el día en cambio es nublado, el agua bajará de temperatura hasta llegar a los 45ºC, momento en que de forma automática, entrarán los 230V de la red eléctrica.
De este modo, tal y como quería el cliente, se anuló el segundo termo eléctrico de apoyo, que recibía el agua precalentada, del primer termo solar.
He de reconocer, que me gusta como ha quedado. Aún así, considero como mejor opción otras ideas, destinadas al mayor aprovechamiento de la fracción solar, que calentarían el agua del segundo termo, cuando el primero alcanzara su máxima temperatura.
Resumiendo... muy bueno el resultado, pero aún se puede mejorar.

PMdecopintura dijo...

Ojo que parece que los nuevos contadores suman la energía externa,o sea,que pagas lo mismo

David Barriopedro dijo...

Hola

Muy interesantes vuestras experiencias. Yo también he montado algo parecido.

Aquí tenéis la evolución y resultado:

http://www.solarweb.net/forosolar/fotovoltaica-sistemas-autoconsumo-energetico/33591-separacion-fv-red-termo.html

Saludos renovables

Anónimo dijo...

Estan re locos, como van a poner un inversor sin desconectar antes la red electrica. es imposible que la frecuencia del inversor coinsida 100% con la frecuencia de red, y de que queden sincronizadas olvidate, y sin hablar de que una onda es senoidal y la otra (del inversor) es cuadrada. en el mejor de los casos saltará la termica o se fundira el fusible del inversor. estoy muy de acuerdo con este tipo de energia y todo pero ver este tipo de informacion tan errada, y en un blog. pobre del que vea esto y lo intente.

renovablessinlimites dijo...

Señor Anónimo. Por aquí todo el mundo no se esconde en el anonimato y menos para decir chorradas. O usted no tiene ni de idea de lo que habla, o lo que pretende pérfidamente es confundir.

Si hubiera leído el post se daría cuenta de que en lo expuesto está perfectamente referenciado el producto elegido, y no hay nada nuevo bajo el Sol en esta tecnología:

http://energeticafutura.com/tienda/es/conectado-a-red/27-kit-solar-autoconsumo-500w.html

Lo que si creo es que usted trabaja para el oligopolio, pero le deben pagar muy mal, a tenor de su pésima capacidad de crítica.

pequebabero dijo...

Hola, Felicidades por la instalacion. Una pregunta, tengo un termo electrico con ACS, temporizado por la noche para que caliente el agua.

Si pongo un transformador, mi factura de luz se podria reducir.

Ahora tengo tarifa DH.

Gracias

renovablessinlimites dijo...

Hola.

Evidentemente no va a ahorrar nada. La idea del transformador, solo tiene sentido para aprovechar los paneles FV. Usted solo conseguiría que si su termo le tarda ahora 2 horas en calentar todo el agua, pasaría a tardar 6, con el mismo consumo.

De hecho el consumo en realidad va a ser un poco mayor, debido a que el transformador tiene un pequeño porcentaje de consumo (aunque sea despreciable).

Un saludo.