La energía solar es el futuro, y también una de las mejores alternativas para la producción de energía limpia y sostenible en casas, comercios, oficinas e industrias. Poner paneles solares en el tejado o en la azotea es solo «una pequeña parte» de este tipo de instalaciones, ya que existen algunos pasos previos e imprescindibles para su diseño, puesta en marcha y funcionamiento. Uno de los más importantes es hacer el esquema de la instalación fotovoltaica, fundamental para garantizar que el sistema y sus componentes son realmente eficientes.
¿Qué es el esquema de una instalación fotovoltaica?
El esquema de una instalación fotovoltaica es una representación gráfica de cómo debe ser la instalación, valorando aspectos como la posibilidad de autoconsumir la energía producida en el momento, almacenarla en acumuladores (baterías) o suministrar a la red general.
Este tipo de esquemas analizan los picos óptimos de producción o los momentos en que la instalación no está en funcionamiento (por ejemplo, en las horas nocturnas).
Para desarrollar el esquema de una instalación fotovoltaica también se tiene en cuenta:
- La cantidad total de energía producida por la instalación.
- La cantidad total de energía suministrada a la red.
- La cantidad total de energía extraída de la red.
Componentes de una instalación fotovoltaica
El esquema de una instalación fotovoltaica define y detalla todos sus componentes, siendo los más importantes:
Paneles solares.
Es el elemento captador de la radiación solar y el encargado de transformar la energía del Sol en electricidad mediante el efecto fotovoltaico.
Estructura.
Es la parte donde se anclan los paneles solares. Se fabrican con aluminio anodizado que funciona como material aislante, y su diseño depende del tipo de tejado (cubierta plana o inclinada).
Generador fotovoltaico.
Es uno de los componentes de la instalación fotovoltaica más importantes, ya que es el encargado de convertir la energía solar en electricidad.
Inversor.
Su misión es transformar la corriente continua que producen las placas en corriente alterna. Elegir un inversor u otro depende del tipo de instalación, y es fundamental para su rendimiento óptimo. En el esquema de diseño de la instalación fotovoltaica también se detallará si funcionará por conversión centralizada o por conversión de cadena (string): en el primer caso, toda la instalación trabaja con un solo inversor; en el segundo, con varios inversores.
Equipo de monitorización.
Permite monitorizar el funcionamiento de la instalación fotovoltaica y proporcionar información en tiempo real sobre su producción eléctrica, el consumo de la vivienda, la inyección a la red de la energía sobrante, etc.
Otros elementos que también deben detallarse en el esquema de una instalación fotovoltaica son:
- Cables de corriente continua y de corriente alterna.
- Protecciones.
- Baterías/acumuladores.
Tipos de instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo
Para diseñar una instalación fotovoltaica de autoconsumo, el primer paso es elaborar un estudio técnico, detallado y personalizado, de las necesidades, requerimientos y estructura de cada proyecto.
Los diferentes tipos de instalaciones son:
Instalaciones fotovoltaicas aisladas.
No están conectadas a la red eléctrica y son usadas para proporcionar energía en lugares remotos, sin acceso a la red. Son comunes en zonas rurales y en instalaciones temporales. Es el tipo de instalación fotovoltaica más barata.
Instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red.
Son las más habituales, tanto en el ámbito doméstico como a nivel industrial. Están conectadas a la red eléctrica pública y vierten en ella los excedentes de energía producidos. Este tipo de instalación es más cara que la anterior pero se rentabiliza.
Instalaciones fotovoltaicas con almacenamiento de energía.
Utilizan baterías para acumular la energía producida por los paneles solares a lo largo del día (horas de sol) y usarla durante la noche. Este tipo de instalación es más cara que la aislada, pero la batería para el excedente es un buen método para rentabilizar toda la energía.
Instalaciones fotovoltaicas para usos específicos.
Están diseñadas para fines concretos, como alimentar equipos eléctricos, iluminar calles o cubrir las demandas energéticas de áreas remotas.
Dependiendo del tipo de instalación fotovoltaica y de su uso, las conexiones de sus diferentes componentes se realizarán de diferente manera.
- Conexión en paralelo. Se conectan varios paneles solares sumando el total de la energía generada por todos ellos, de manera conjunta.
- Conexión en serie. El objetivo de esta conexión es aumentar la tensión generada por los paneles solares individualmente. Los paneles se conectan uno detrás del otro, y la tensión total de los mismos es igual a la suma de las tensiones individuales.
- Conexión en serie-paralelo. Los paneles se agrupan en bloques en serie. Después, los bloques se conectan entre ellos empleando una conexión en paralelo.
- Conexión a un inversor. Es el tipo de conexión más común al diseñar una instalación fotovoltaica. Para transformar la corriente continua generada por los paneles solares en corriente alterna para su consumo se emplea un inversor. Este tipo de conexión permite regular mejor la tensión y la corriente generadas por los paneles.
