Sistemas Fotovoltaicos Interconectados a la Red Eléctrica por Pablo Maril

 

Hoy en día, todo el mundo puede reconocer un módulo fotovoltaico (FV) tan pronto cómo lo ve, pero ¿realmente sabemos cómo se lo utiliza?

En la mayoría de los usos caseros, pequeñas celdas fotovoltaicas han cargado durante años nuestras calculadoras, cargan faroles, luces de jardín, celulares, y día a día aparecen mas artilugios que utilizando la radiación solar, cargan nuestras baterías. La realidad es que hoy en día tanto el mercado de las instalaciones fotovoltaicas a nivel mundial, cómo el aumento de precio de los combustibles fósiles, utilizados para la generación de energía en grandes centrales, están llevando a la tecnología de los sistemas fotovoltaicos desde hace años hacia los sistemas interconectados a la red eléctrica.

¿Qué significa “Interconectado a la Red Eléctrica”?

Antes de adentrarnos en este tema, hablemos un poco de generación centralizada y distribuida: Cuando uno enciende una lámpara o artefacto eléctrico en su casa, la electricidad que hace el trabajo proviene de la red electrica. Esta electricidad es en realidad otro tipo de energía, que ha sido manipulada para convertirse en energía eléctrica, y que viaja a través de un sistema de distribución (En Argentina es el Sistema Interconectado Nacional) a lo largo de grandes distancias, hasta llegar a su punto de uso. Ya sean centrales de carbón, fuel-oil o hidroeléctricas, esos centros de generación no suelen estar cerca de las ciudades.

Este método es lo que se utiliza tradicionalmente, y sería “generación centralizada”, ya que la generación se centraliza en un punto, y se lleva luego a los sitios de consumo.

Otra forma de hacerlo es mediante la “generación distribuida”. Eso quiere decir, que en cada sitio donde se consume la energía, habrá algún método, acorde a los recursos disponibles, que incorporará energía a la red de distribución. Para ponerlo un poco mas claro, si vivimos en un lugar muy ventoso, contaremos con generadores eólicos, si es un sitio con mucha incidencia de la radiación solar, tendremos energía solar fotovoltaica.

Estos sistemas se ubican sobre los techos de las casas, frentes de edificios, o construcciones específicas para este fin, con el propósito de inyectar su energía en la red eléctrica que pasa por nuestra puerta. De esta manera, si todos los edificios de una manzana cuentan con generadores fotovoltaicos, e incorporan la energía a la red, se podrá utilizar un poco menos de energía proveniente de una lejana central de carbon o fuel-oil. En este caso, el usuario no es solo consumidor de energía: también aporta energía al sistema.

¿Pero cuales son los beneficios además de los ya mencionados?

Bueno, además de la reducción en la emisión de Gases de Efecto Invernadero (GEI) por la limitación en el uso de centrales tradicionales, estos sistemas no utilizan baterias. Las baterías son una tecnología muy antigua (las primeras pilas existen desde el 1800, inventadas por A. Volta) y al contario de un módulo fotovoltaico, requieren mantenimiento, cuidados y poseen una vida útil mas corta: 4 a 8 años en los mejores casos, contra 25 o más años de los módulos FV.

También cambia el rol del usuario, ya que pasaría a ser usuario-generador. Esto genera un mayor nivel de conciencia en el uso de los recursos disponibles, al asumir una mayor responsabilidad con respecto a el uso de la energía que nosotros mismos generamos.

Otro gran beneficio que acarrea es el de reducir la infraestructura necesaria para el transporte de la energía a través de grandes distancias, y al mismo tiempo aprovecha la infraestructura existente, en los períodos ociosos.

¿Cómo es eso de los períodos ociosos?

Imaginemos una vivienda promedio, en la ciudad, habitada por una familia de 4 personas: 2 adultos y 2 menores en edad escolar. Probablemente haya un poco de actividad durante la mañana, antes de que los menores vayan hacia la escuela, y si es invierno, desde temprano se empiecen a utilizar luces, tostadora, radio o televisión para ver cómo estará el clima. Durante este período, la energía es tomada de la red de distribución local, de la grilla de la manzana.

En este momento, los cables transportan energía hacia la vivienda. Durante la construcción de esa vivienda el electricista calculó cuanta energía se va a utilizar, aplicó la reglamentación vigente, y puso cables y protecciones acordes a esas necesidades.

Pero luego la familia deja la casa. Los chicos van a la escuela, y los adultos a sus trabajos. ¿Qué pasa con toda la capacidad de transporte de electricidad que tiene instalada esa vivienda? Descontando algunas cosas que pueden haber quedado en funcionamiento (heladera, relojes, algún artefacto electrónico en modo de espera); la mayor parte de la instalación está ociosa. No transporta energía. Lo mismo sucede con gran parte de la grilla de la manzana. Luego, al regreso de la familia a la casa, vuelven a ponerse todas las piezas en funcionamiento, por decirlo de alguna manera.

Ahora cambiemos un poco el panorama: esta familia tiene sobre su techo una instalación fotovoltaica interconectada a la red.

Durante la mañana, como ya vimos, no hay suficiente sol, por lo tanto la energía proviene de la red. La familia lleva su vida normal, y abandona la vivienda para continuar con sus quehaceres. La instalación queda ociosa… luego sale el sol. En este momento, los módulos fotovoltaicos comienzan a convertir la energía solar en eléctrica, enviando esta através del sistema de la casa, que incorpora nuevas protecciones para este caso, y envía esta energía mas allá del medidor, a la grilla de la manzana. En este momento, la infraestructura que antes estaba ociosa está siendo utilizada para incorporar energía, en la misma medida en que antes la extraía.

Pero, ¿es eso seguro?

Hoy en día nuestro país (Argentina) no cuenta con legislación actualizada en este tema, pero hay muchos casos de países en los que estos sistemas están siendo utilizados, y son cada vez mas comunes: España, USA, Alemania, Australia. En todos ellos se ha desarrollado tecnología que permite mantener la seguridad determinada por la reglamentación vigente.

En nuestro país existen algunas instalaciones testigo (GreenPeace; Unilever), y hay instituciones trabajando en este tema (INTI, UNNE, Univ. Salta), e incluso se ha inaugurado la primera planta solar de 1,2 Mwp (Planta Fotovoltaica Piloto San Juan I), pero todavía no contamos con legislación aplicable sobre sistemas fotovoltaicos interconectados a la red electrica a nivel domiciliario.

La seguridad vendrá de la mano de la norma aplicable, ya que la tecnología está disponible.

¿Y la parte económica?

Para terminar, y no volvernos al aspecto plenamente, vale la pena agregar que estos sistemas cuentan (en los países donde es aplicable) cuentan con un contador de energía (como nuestro medidor) que monitoréa también la energía que entregamos a la red, por lo que recibimos un beneficio económico, ya sea mediante el descuento de la energía consumida, descuento de impuestos, o incluso podemos llegar a cobrar si nuestro consumo es menor a la energía entregada.

En el estado de California, USA, existen empresas dedicadas exclusivamente a instalar este tipo de sistemas en techos alquilados a viviendas familiares.

Para ir despidiéndonos…

Por último no quiero dejar de mencionar un tema crucial: mantenimiento y vida útil.

Se estima que un módulo FV tiene una vida útil de entre 25 y 30 años... ¿qué recuerda hoy en día que tenga esa durabilidad? Si agregamos el hecho de que no utiliza partes móviles, ni mecanismos (en las instalaciones estáticas, ya que existen móviles), podemos afirmar que durante 25 años nos vamos a olvidar de los módulos.

Uno de los pocos mantenimientos que se recomiendan es el de quitar el polvo acumulado sobre los módulos, y limpiarlos de la suciedad que pudieran haber dejado sobre estos las aves. Pero aún así, se recomienda en diversas normas internacionales, el mantenimiento es tan simple como una inspección visual cada 6 meses y una limpieza cada 12 meses. Bastante poco si consideramos el mantenimiento y atención que hay que prestarle a otras cosas en la vivienda.

Bueno, espero que, sin ir por detalles técnicos mas profundos, hayamos podido aclarar un poco de qué hablamos cuando hablamos de “Sistemas Fotovoltaicos Interconectados a la Red Eléctrica”

Hasta pronto.

Tec. Pablo Maril

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Fuente de las imagenes:

http://www.azulambientalistas.org/solar.html

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