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Solar

¿Cómo gestionar los excedentes fotovoltaicos?

27/11/2023 / Por José María Vizuete
A la hora de diseñar una instalación fotovoltaica nos centramos en la eficiencia de los módulos, la orientación e inclinación óptima, kWh/kWp que podemos generar, … Pero ¿sabemos realmente como poder aprovechar toda esta cantidad de kWh que generamos?
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En la mayoría de las instalaciones fotovoltaicas residenciales nos encontramos con un problema, y es que la curva de producción fotovoltaica es totalmente contraria a nuestra curva de consumo. Cuando más producimos es, generalmente, cuando no estamos en casa.
En el ejemplo que podemos ver en la siguiente imagen observamos como el consumo se concentra en las primeras y últimas horas del día.

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En concreto, el pasado 19 de noviembre esta instalación demandó un total de 29,13 kWh, de los cuales, 21 kWh han sido aportados por la red y, únicamente, 8 kWh han sido aportados por nuestra instalación fotovoltaica. Si lo miramos en términos de energía producida, podemos ver que hemos generado un total de 27,72 kWh.

Es decir, hemos generado un 95% de la energía que necesitaba nuestra vivienda, pero, únicamente, hemos aprovechado un 29%, el resto, los famosos excedentes energéticos, los hemos vertido a la red de distribución.

¿Cómo compensamos nuestros excedentes fotovoltaicos?

Actualmente, gracias al Real Decreto 244/2019, se facilita la compensación de excedentes, mecanismo por el cual la comercializadora eléctrica compensa la energía que inyectamos a la red eléctrica con la energía que consumimos, pero no se trata de una relación 1:1.

Esto, además, cuenta con ciertos inconvenientes. El primero es que la compensación se realiza teniendo en cuenta el periodo de facturación, por lo que no es posible aprovechar los excedentes generados en un periodo distinto.  Además, esta compensación tiene como límite la energía consumida, por lo que nunca van a descontar más de lo que hemos consumido. Por último, esta compensación únicamente aplica sobre la parte variable, por lo que la parte fija (potencia contratada, alquiler del contador, impuestos, …) vamos a tener que seguir pagándolos.

Algunas comercializadoras actualmente cuentan con las denominadas baterías virtuales, que no es más que la forma de llamar a un monedero virtual. En estos casos, la compañía va ingresando en este monedero el saldo acordado por cada kWh que inyectemos a la red. Con este saldo podremos abonar el total de nuestra factura y, algunas comercializadoras, incluso ofrecen la opción de usarlo para abonar facturas de otros puntos de suministro que tengamos, como los de una segunda residencia.

Pero ¿Qué alternativas tenemos para aprovechar esta producción sin necesidad de verterlo a la red?  Vamos a ver distintas opciones.

¿Cómo podemos aprovechar nuestros excedentes sin verterlos a la red?

Baterías de Litio

La primera opción que seguramente se nos venga a la cabeza es instalar una batería de litio para poder cargarla en aquellos momentos donde tengamos excedentes y descargarla en aquellos momentos donde la producción fotovoltaica no sea suficiente para cubrir todos nuestros consumos.

                                                                          Catálogo de Baterías           

Gracias al software de monitorización de Fronius, si ya contamos con una instalación fotovoltaica instalada y monitorizada podemos saber exactamente cómo se va a comportar nuestra instalación si instalásemos una batería, en concreto una batería del fabricante BYD.

En la instalación anterior, que fue puesta en marcha el pasado mes de septiembre, contamos con un porcentaje de autoconsumo del 29%. Es decir, en estos meses el 29% de nuestro consumo ha sido aportado por la instalación fotovoltaica, mientras que el 71% restante ha sido suministrado por la red eléctrica.

Además, como hemos podido ver, tenemos una gran cantidad de excedentes que podríamos almacenar. Vamos a hacer distintas simulaciones.

Primero vamos a probar a instalar una batería de 5,12 kWh, en concreto el modelo BYD HVS 5.1.

Como podemos ver en el siguiente gráfico, gracias a esta batería aumentamos el porcentaje de autoconsumo hasta un 37%, por lo que pasamos a depender menos de la red eléctrica.

 

IMAEGN

 


Si aumentamos la capacidad de la batería hasta los 13,8 kWh, instalando el modelo BYD HVM 13.9 , el grado de autosuficiencia aumenta hasta el 43%. Además, en el siguiente gráfico, podemos ver como durante el mes de noviembre el 100% de nuestro consumo hubiese sido generado en nuestra instalación. Es decir, que el consumo de energía de la red hubiese sido de 0 kWh.

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Acumulación en forma de energía térmica

Según algunos estudios más del 50% del consumo total de una vivienda es la calefacción y la generación de ACS (agua caliente sanitaria).

Para este caso resulta muy interesante el poder acumular todo el excedente producido por nuestra instalación fotovoltaica en energía térmica, bien calentando agua para poder ducharnos o calentando nuestro domicilio usando suelos radiantes eléctricos o paneles infrarrojos.

Desde Fronius, en una clara apuesta por disponer de una solución integral, lanzaron hace unos años el OhmPilot, equipo en el que podemos conectar resistencias de hasta 9 kW para aprovechar todo nuestro excedente calentando agua.

 

Fronius Ohmpilot

 

Además, al igual que con la acumulación, gracias a SolarWEB podemos simular cual sería el ahorro que tendríamos gracias al Ohmpilot, además de recomendarnos la potencia de la resistencia a instalar.

Por ejemplo, en la podemos ver que, gracias a instalar un Ohmpilot junto a una resistencia de 3 kW, el consumo de gas sería prácticamente nulo a partir del mes de marzo, usando únicamente gas para calentar agua durante el primer trimestre del año.

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Control de cargas

En algunas ocasiones, en vez de querer aprovechar este excedente en forma de energía térmica queremos activar cargas no resistivas, como la depuradora de una piscina o, lo que cada vez es más habitual, una máquina de aerotermia.

Tanto la gama SnapInverter como la gama GEN24 cuenta con cuatro salidas digitales que podemos aprovechar para la gestión de estas cargas.

Por ejemplo, con una de estas cuatro salidas digitales podremos alimentar un relé en cuyas bobinas conectemos la alimentación de la depuradora. De esta forma, podremos activar la depuradora cuando tengamos una producción fotovoltaica determinada, tengamos excedentes, configurar tiempos mínimos y máximos de funcionamiento, etc.

Otra opción, que cada vez es más habitual, es contar con una máquina de aerotermia que utilicemos para producir agua caliente sanitaria y para climatizar la vivienda de forma eficiente. La BWP, una asociación alemana de fabricantes de bombas de calor creó en el 2017 la etiqueta “SG Ready” que indica que cuentan con un funcionamiento específico para consumir de forma inteligente energía procedente de instalaciones fotovoltaicas, pero ¿cómo se gestiona?:

Las aerotermias SG Ready cuentan con cuatro modos de funcionamiento:

  • Modo 1: La aerotermia no funciona. Este modo está limitado a 2 horas al día.
     
  • Modo 2: Modo de funcionamiento estándar, la aerotermia actúa en base a sus consignas programadas.
     
  • Modo 3: En este modo la aerotermia modifica sus tolerancias para ser más propensa a activarse.
     
  • Modo 4: En este modo se fuerza la activación de la aerotermia.

Las salidas digitales de los inversores de Fronius se pueden conectar a la aerotermia para modificar sus modos de trabajo, de forma que podamos aprovechar al máximo el excedente fotovoltaico.

Vehículo eléctrico

¿Y si además de cargar el vehículo desde tu propia casa, lo hicieses con energía producida en tu propio tejado? Pues esto es posible. Gracias a un uso eficiente de los excedentes fotovoltaicos, podemos llenar la batería de nuestro vehículo empleando la energía sobrante que las cargas habituales de la vivienda no aprovechan.

                                                                          Catálogo de Cargadores           

Fronius, en su apuesta por la integración total, cuenta con un cargador de vehículo eléctrico con funciones muy interesantes, el Wattpilot.

El Wattpilot es uno de los cargadores de vehículo eléctrico más versátiles que hay, ya que cuenta incluso con un modelo destinado a poder llevarlo a cualquier lugar, como una segunda residencia, el Wattpilot Go.

Además, si contamos con una instalación fotovoltaica, podremos configurar el sistema para derivar todos esos excedentes a nuestro vehículo, aumentando así nuestra ya famosa cuota de autoconsumo.

En la siguiente imagen podemos ver un ejemplo de una instalación donde hay un Wattpilot instalado. Observamos como a partir de las 10:00 el coche empieza a cargar a una potencia fija de 2,5 kW. Cuando la producción fotovoltaica aumenta el cargador es capaz de aumentar su potencia de forma dinámica, aprovechando al máximo nuestra instalación.

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Además, desde el pasado mes de julio, el portal Fronius SolarWEB cuenta con integración la tarifa PVPC de España. De esta forma, el sistema sabe el coste del kWh en todo momento, permitiendo así no solo una optimización entre la producción fotovoltaica y el consumo de la instalación, sino que esta optimización también se hace en términos económicos.

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Por ejemplo, tal y como vemos en la gráfica, si necesitamos cargar nuestro vehículo en horas en las que no hay producción fotovoltaica, el Wattpilot es capaz de discernir y cargar en aquellas horas donde el coste sea menor, aumentando así la rentabilidad de nuestra instalación.

 

¡Además, ahora instalar equipos Fronius tiene premio!

 

Desde el 1 de octubre hasta el 31 de diciembre de 2023, por cada inversor Fronius Primo o Fronius Primo GEN24 Plus instalado y conectado a la plataforma de monitorización Fronius Solar.web puedes recibir un reembolso de 150 €. Eso sí, tendrás que instalar y conectar un mínimo de tres equipos.

 

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