¿Por qué debemos considerar conectar un sistema fotovoltaico a la red eléctrica?

Sistema fotovoltaico conectado a la red

Un sistema fotovoltaico conectado a la red es aquel en el que los paneles o conjuntos fotovoltaicos están conectados a la red eléctrica a través de un inversor que les permite funcionar en paralelo con la red eléctrica.

Si bien este sistema está pensado para generar electricidad sin necesidad de estar conectado a una red eléctrica, no siempre es posible obtener la mejor capacidad, sobre todo en aquellos lugares donde la radiación solar no es suficiente. Es por esta razón, que en los últimos años tanto hogares como algunos negocios y empresas están optando por conectar a la red eléctrica su sistema de paneles solares. 

¿Por qué conectar un sistema fotovoltaico a la red eléctrica?

Los paneles solares en ocasiones pueden generar más electricidad de la necesaria o de la que se consume, esto suele ocurrir sobre todo en épocas de calor o durante el fenómeno del Niño. Cuando los paneles están conectados a la red eléctrica, esa energía extra se puede almacenar en las baterías o es regresada a la red eléctrica. 

En otras palabras, las empresas, negocios o casas que usan un sistema fotovoltaico conectado a la red podrán aprovechar esa energía extra en su totalidad o parcialmente, también podrás utilizar la energía de la red eléctrica normal durante la noche o en los días nublados y lluviosos. 

Vale recalcar que en dichas condiciones los paneles solares son capaces de producir energía. En días nublados el sistema puede llegar a cargar entre 10 y un 25% de su capacidad, mientras que en días lluviosos lo que sucede es que los paneles reducen su rendimiento considerablemente. Esto rompe con la teoría de que los sistemas fotovoltaicos no funcionan en días oscuros y bajo la lluvia. 

Volviendo al tema central de este artículo, la principal ventaja de un sistema fotovoltaico conectado a la red es su sencillez, sus costes de funcionamiento y mantenimiento y la reducción de la factura eléctrica. La desventaja, sin embargo, es que hay que instalar un número suficiente de paneles solares para generar la cantidad necesaria de energía extra.

Veamos entonces qué necesitamos para conectar los paneles solares a la red eléctrica. 

Sistema fotovoltaico conectado a la red simplificado

Como mencionamos al principio, un sistema fotovoltaico conectado a la red funciona a través de un inversor, pero no solo esto. Es necesario instalar otros componentes que no encontraremos en un sistema independiente. Estos componentes son: 

Inversor: el inversor es la parte más importante de cualquier sistema conectado a la red. Esta pieza extrae la mayor cantidad posible de electricidad de corriente continua (CC) de los paneles solares y para convertirla en corriente alterna (CA) con el voltaje y la frecuencia adecuados para inyectarla en la red o suministrar a las cargas domésticas.

La clave para que este tipo de sistemas funcione está en adquirir un inversor de la más alta calidad, ya que las principales consideraciones a la hora de elegir un inversor conectado a la red son potencia (máxima potencia de alta y baja tensión que puede manejar el inversor) y eficiencia (la eficiencia con la que el inversor convierte la energía solar en energía de CA). 

Contador de electricidad: también llamado contador de kilovatios hora (kWh), se utiliza para registrar el flujo de electricidad hacia y desde la red. Se pueden utilizar dos contadores de kWh, uno para indicar la energía eléctrica que se consume y el otro para registrar la electricidad solar que se envía a la red.

También se puede utilizar un único contador de kWh bidireccional para indicar la cantidad neta de electricidad tomada de la red. Un sistema fotovoltaico conectado a la red ralentizará o detendrá el disco de aluminio del contador eléctrico y puede hacer que gire hacia atrás. Esto se conoce generalmente como medición neta.

Panel de disyuntores y fusibles de CA: el panel de disyuntores o la caja de fusibles es el tipo normal de caja de fusibles que se suministra con una instalación y un suministro eléctrico doméstico, con la excepción de los disyuntores adicionales para las conexiones del inversor y/o del filtro.

Interruptores de seguridad y cableado: un conjunto fotovoltaico siempre producirá una salida de tensión bajo la luz del sol, por lo que debe ser posible desconectarlo del inversor para su mantenimiento o prueba. Los interruptores aislantes con capacidad para la tensión e intensidad máximas de CC del conjunto y los interruptores de seguridad del inversor deben proporcionarse por separado con fácil acceso para desconectar el sistema.

Otros elementos de seguridad exigidos por la compañía eléctrica pueden ser la toma de tierra y los fusibles. Los cables eléctricos utilizados para conectar los distintos componentes también deben estar correctamente dimensionados.

Cabe recordar que este sistema no cuenta con baterías por lo que resulta una configuración más económica. El hecho de no tener que cargarlas y mantenerlas también lo hacen más eficiente. 

Además, al ser un sistema dependiente, en caso de una interrupción en la red eléctrica el suministro de energía se verá afectado y las luces pueden apagarse, incluso si el sol está en pleno. Una forma de evitarlo es incorporar algún tipo de almacenamiento de energía a corto plazo en el diseño.

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Sistema conectado a la red con baterías

Los sistemas fotovoltaicos que tengan baterías también pueden conectarse a la red eléctrica pública. La diferencia de este sistema con el anterior es que las baterías se usan como centro de almacenamiento de energía por lo que pueden clasificarse en periodos cortos o largos para compensar el mal tiempo o las variaciones climáticas y de radiación en los meses donde el sol no incide tanto. 

Otra gran diferencia de este sistema con el simplificado es que éste requiere de más componentes, es más costoso y reduce la eficiencia general del sistema. Pero para muchos propietarios de viviendas en zonas remotas que experimentan regularmente una pérdida de su suministro de red durante las malas condiciones meteorológicas o tienen cargas eléctricas críticas que no pueden ser interrumpidas, tener alguna forma de almacenamiento de energía de reserva dentro de su sistema puede ser muy beneficioso.

Respecto a los componentes, podemos encontrar que un sistema fotovoltaico con almacenamiento de baterías necesita además de los componentes del sistema simplificado, las baterías y un controlador de carga. 

El controlador de carga de la batería determina si la energía generada por los paneles solares se necesita para el uso doméstico, para hacer funcionar los equipos de bajo voltaje y la iluminación o si va a cargar las baterías de respaldo de ciclo profundo para ser utilizado más tarde.

La corriente continua que sale del regulador pasa por el inversor de CC a CA, transformándola en electricidad utilizable por los aparatos domésticos en general. La electricidad sobrante que no se consuma o se utilice puede enviarse a la red eléctrica de la compañía. 

Para este sistema, la recomendación es  hacer funcionar primero la iluminación y los electrodomésticos con corriente continua directamente desde el sistema solar antes de que la corriente se convierta en corriente alterna desde el inversor. De este modo se obtendrá mayor eficiencia.

Como podemos ver, ya sea con o sin baterías, un sistema fotovoltaico conectado a la red es una excelente alternativa para suministrar de energía a nuestros hogares, empresas o negocios. La diferencia radica en que gran parte de la energía se obtiene de los paneles solares y el exceso de energía o la que no se consuma, podrá devolverse a la empresa lo que significa una reducción en la factura. 

En Solmic encontrarás sistemas fotovoltaicos para tu negocio o casa, los cuales podrás conectar a la red eléctrica pública para que no solo ahorres en tus facturas sino que aportes al cuidado del medio ambiente. 

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