Si alguna vez te has planteado pasarte a la energía solar, pero no tienes claro el tamaño del sistema que necesitas y las soluciones que te ofrece el mercado; entonces estás en el lugar correcto. En este artículo abarcaremos los principales elementos técnicos que deberás considerar si estás pensando invertir en energía solar en Cuba.

Ante todo, es esencial enfatizar que Cuba posee excelentes condiciones para aprovechar la energía solar, como vemos en estos mapas preparados por el Banco Mundial. Cada metro cuadrado de su territorio recibe diariamente 5kWh de energía solar, una cantidad equivalente a medio kilo de petróleo. Y este valor es prácticamente igual todo el año y en todo el país.

Sin embargo, antes de profundizar en el tipo y tamaño del sistema, conviene analizar los limitantes fundamentales: espacio disponible y presupuesto.

Pues sí, el presupuesto y espacio disponibles serán dos aspectos fundamentales que, de entrada, impactarán en el tamaño de tu instalación. Si el techo o cualquier otra zona en la que plantees instalar los paneles no es muy grande, la cantidad de energía que puedas generar se verá limitada; o te verás en la obligación de recurrir a una mayor inversión con paneles solares de alto rendimiento. Por otro lado, si dispones de un presupuesto limitado para la inversión, entonces, deberás determinar el sistema que necesitas de la forma más exacta posible.

¿Cuánta energía necesito?

Antes de tomar cualquier decisión es importante saber cuánta energía consumes al día y así ajustar el tamaño del sistema solar a tus necesidades reales. La forma más sencilla de calcular este valor, es dividiendo el mayor consumo mensual que hayas tenido que aparezca en tu factura, entre los días del mes y, así, obtendrás tu consumo diario promedio. Sin embargo, siempre es recomendable consultar la opinión de un experto, especialmente si vamos a invertir una suma considerable en un sistema de este tipo.

Para aproximar a la realidad el consumo promedio mensual; conviene tener en cuenta otro aspecto clave: que la eficiencia de los paneles no es invariable. Las nubes o cualquier sombra impactarán negativamente en la cantidad de energía que se puede generar. Por ello, lo ideal será que sumes al consumo diario un 25% más.

¿Cuál es la exposición al sol de la vivienda?

Presentación del proyecto Soonroof de Google para saber la cantidad de energía solar que recibe el techo de tu casa en un año.

Hay aplicaciones como Global Solar Atlas que te pueden ayudar con este cálculo y que además te brindarán otros datos interesantes acerca del aprovechamiento de la energía solar en tu ubicación. Google tiene su propio mapa solar, integrado en un proyecto llamado Sunroof, pero está actualmente bloqueado para Cuba.

¿Cuántos tipos de sistema de generación solar existen?

Cuando hablamos de instalaciones solares tenemos que definir qué tipo de sistema vamos a proyectar en función de los objetivos que deseamos cumplir. Existen 3 tipos bien definidos de instalaciones solares fotovoltaicas; cada uno con un propósito y una función bien definida. Los 3 tipos más habituales, dependiendo de la forma en que manejan la energía, son los siguientes.

1. Off-Grid o Isla

Son los sistemas de instalaciones solares que están completamente desconectados de la red eléctrica. Estos sistemas son completamente independientes, y se utilizan a menudo en áreas aisladas sin acceso a la red o en los casos donde se desea una completa independencia.

Al estar completamente aislados requieren acumular la energía para que pueda ser utilizada en los momentos en los que no hay sol, como los horarios nocturnos o casos de días nublados.

Se compone de paneles solares, controladores, inversores y baterías con la capacidad suficiente para cubrir un tiempo calculado de consumos.

Ventaja: Provee independencia energética, energía limpia y de largo plazo.

Desventaja: El costo es más alto por la integración de baterías, llegando a alcanzar más del doble del valor de un sistema sin baterías. Generalmente tienen un dimensionamiento más grande para cubrir varios días sin generación.

2. On-Grid, Grid-Tied o conectado a la red

Este tipo de sistemas utilizan paneles solares e inversores que están montados sobre la red eléctrica existente aportando su producción. De esta forma se logra un ahorro sustancial en el costo y en los casos donde la producción eléctrica excede lo consumido; lo entregan a la red para ser utilizado por otros usuarios. Estos sistemas que están conectados a la red no tienen necesidad de baterías; ya que se utiliza la red en los momentos donde los paneles no producen energía.

Ventaja: El costo del sistema y su instalación es mucho más económico que en el caso de los sistemas Off-Grid al no tener baterías que agregar. También permiten que el sistema se haga en etapas, al tener la red como proveedor adicional.

Desventaja: Estos sistemas no funcionan ante un corte de energía, ya que por su naturaleza aportan electricidad en sincronía con la red eléctrica existente. Si detecta un corte de electricidad, por seguridad, el sistema deja de funcionar.

Nota: Existen soluciones como la de los sistemas Grid-Tie de SMA, que ofrecen poder usar hasta 2000W de potencia directamente desde el sol, en caso de que se produzca un corte de energía del servicio público. Este sistema es llamado SPS o Secure Power Supply, consiste en una salida independiente del inversor del sistema solar; que permite conectar cualquier carga a una toma de corriente que se puede encender y apagar mediante un interruptor.

3. Grid-Tie + Storage o Híbridos

Son la tendencia actual en lugares con acceso a la red eléctrica en los que se desea ahorrar en la factura eléctrica. Estos sistemas conjugan lo mejor de los dos sistemas anteriores, incorporando baterías y pudiendo funcionar como Off-Grid; pero aprovechando la red eléctrica en el caso que las baterías o los paneles no sean suficientes. Además, ante un excedente en la producción eléctrica de los paneles pueden volcarlo a la red eléctrica existente para ser utilizado por otros usuarios; mientras que la compañía eléctrica le paga por esos kilovatios aportados a la red eléctrica nacional.

En este tipo de sistemas los inversores tienen la capacidad de ser programados para funcionar de diferentes formas, resolviendo la mayor parte de las situaciones.

Ventaja: Las instalaciones pueden ser más pequeñas que en el caso de la configuración Off-Grid, ya que tienen la red a modo de adicional ante la posibilidad que los paneles o las baterías no sean suficientes.

Desventajas: Los inversores utilizados tienen un costo algo más alto que los inversores On-Grid y Off-Grid.

¿Qué tipo de sistema solar debo instalar?

Para invertir en energía solar en Cuba, los sistemas más prácticos son los sistemas Grid-Tie. Estos ayudan a reducir costos de energía al instante y a largo plazo, a la vez que requieren menor inversión inicial. Con este sistema, se logra cierta independencia de la empresa de servicios eléctricos y se alivia el peso financiero que representa ser un alto consumidor de energía eléctrica.

En Cuba se reconoce la posibilidad de vender el excedente de energía no utilizada, siendo es posible inyectar la enegía sobrante del sistema solar, en la red de la empresa de servicios eléctricos, por una tarifa de alimentación fija. Dado que la tarifa de venta por lo regular es mucho más baja que el precio de compra de energía; vale la pena utilizar tanta energía autogenerada como sea posible, para así minimizar la cantidad de energía adicional a comprar.

Sin embargo, una mejora, y paso hacia la autosuficiencia, para tu instalación solar doméstica Grid-Tie, sería dotarla de un sistema de almacenamiento de energía; o lo que es lo mismo, un sistema híbrido (Grid-Tie + Storage).

Los sistemas Off-Grid o Isla, son recomendables cuando no se dispone de servicio eléctrico o cuando se busca independizarse totalmente de la red eléctrica nacional. Estos sistemas son los más complejos y costosos pues requieren de componentes adicionales, que no son necesarios en los sistemas anteriores.

Funcionamiento de un sistema Grid-Tie

Un sistema solar fotovoltaico de autoconsumo tipo Grid-Tie Inverter está compuesto por un inversor y un conjunto de paneles solares. El inversor es el encargado de convertir la Corriente Directa producida por los paneles solares, en Corriente Alterna adecuada para ser inyectada a la red eléctrica de su hogar. En Cuba, la energía eléctrica producida por el sistema solar fotovoltaico tipo Grid-Tie Inverter debe ser 120/240V Monofásico a 60Hz, que es el estándar de la red eléctrica para uso residencial y comercial.

En un sistema Grid-Tie, la energía producida se suministra directamente al Panel Eléctrico Principal, y de allí se distribuye a la red eléctrica de su hogar; reduciendo la demanda de energía de la red eléctrica nacional. Durante el día, la red eléctrica se emplea para suplir la energía restante y completar la demanda; mientras que en la noche, se mantendrá el consumo habitual desde la red eléctrica pública. Para suministrar energía eléctrica de manera eficiente y segura, el inversor se ocupa de hacer coincidir con precisión el voltaje y la fase de la onda sinusoidal de Corriente Alterna con la de su red.

Por las características de Cuba, donde los cortes de electricidad son frecuentes, lo ideal es disponer de un sistema que permita disminuir el consumo de corriente electrica desde la red pública, y que a la vez permita utilizar la energía del sol en caso de un apagón; una característica que no es posible con los sistemas Grid-Tie, pero que el fabricante SMA soluciona con su tecnología SPS o Secure Power Supply.

A diferencia de otros sistemas solares fotovoltaicos de autoconsumo, SMA en particular, posee soluciones que son capaces de entregar energía durante un apagón, sin necesidad de emplear baterías para ello. Con el sistema SPS de SMA se puede suministrar energía a uno o más tomacorrientes especialmente designados para este uso, con el objetivo de mantener energizados los electrodomésticos esenciales de la vivienda, como el refrigerador y utilizar otros equipos de bajo consumo. El sistema es capaz de entregar hasta 2,000 W durante un apagón, y se apagará temporalmente si se excede dicho límite de consumo.

¿Cuántos paneles solares necesito?

Dar una respuesta certera a esta cuestión a través de un artículo es complicado; los tipos de paneles solares disponibles en el mercado son tan variados, que parte de la clave la tendrá el modelo que elijas y sus niveles de rendimiento.

La potencia de generación de un panel solar se mide en vatios (W) y la encontrarás especificada en el panel que estés mirando para tu instalación. Un panel solar típico puede proporcionar entre 250W y 300W de energía. Sin embargo, es cada vez más habitual ver paneles domésticos de potencia superior, como 500W y también algunos de menor capacidad (como pueden ser 100W). Esto nos puede servir para saber fácilmente los kWh que produce un panel solar cada día. 

Para orientarte y tener al menos una idea, puedes dividir el consumo de energía por hora de tu casa entre los vatios del panel solar y, con esto, podrás realizar una estimación del número de placas que podrías necesitar. En la actualidad hay paneles solares de hasta 500W, aunque es importante señalar que, a mayor potencia, mayor es el costo. En última instancia, es necesario tener presente el espacio disponible, pues de ser reducido, tendremos que invertir necesariamente en paneles de mayor potencia. Obviamente, paneles de mayor potencia, aunque pueden ser más grandes al final ocupan menos espacio para logar la potencia deseada.

Realizar un trabajo previo y rastrear la oferta de paneles del mercado ocupará un tiempo que valdrá la pena, porque son muchas las razones para instalar paneles solares.

Conclusiones

Con la instalación de un sistema solar puedes verte beneficiado de muchas formas, especialmente si eres un alto consumidor. En Cuba, a partir de los 300kWh de consumo, las tarifas se comienzan a tornar agresivas y para consumos superiores a los 1000kWh, el precio del kilowatt alcanza los valores de la electricidad en países como España y Estados Unidos. En estos casos está más que justificada la inversión en un sistema solar de autoconsumo que te brinde:

  • Ahorro en costes de electricidad.
  • Mayor independencia del aumento de los precios de la electricidad.
  • Disponibilidad de energía eléctrica de emergencia durante el horario diurno en caso de interrupciones del servicio de la red pública, o en caso de desastres naturales.
  • Registro del consumo de electricidad, que ofrece una visión general y ayuda a ahorrar energía y dinero.
  • Posibilidad de actualización del sistema fotovoltaico en cualquier momento, agregando baterías para el almacenamiento de energía, convirtiéndolo en 100% independiente de la red pública.
  • Aumento del valor de la propiedad.

Watt Electric te ofrece soluciones y asesoramiento técnico en materia de sistemas solares para autoconsumo. Si deseas saber más referente al tema; no dudes en dejar un comentario o contactarnos. Comparte para que otros conozcan.

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