Una interesante alternativa para encaminarse a la autonomía energética

En este artículo les contaremos sobre cómo se puede sacar provecho de las energías renovables con la producción individual, a pequeña escala, de electricidad para el propio consumo y a su vez aportando a la sociedad con el concepto de smart grid. 

Mediante equipos específicos, algunos de ellos autoinstalables, se puede complementar con el balance neto en las instalaciones autónomas. Así, en el caso de un sistema conectado a red, el balance neto permite verter a la red eléctrica el exceso producido por un sistema de autoconsumo con la finalidad de poder hacer uso del sobrante en otro momento. De esta forma, la compañía eléctrica que proporcione electricidad cuando la demanda sea superior a la producción del sistema de autoconsumo, descontará de la factura el exceso producido por el sistema de autoconsumo. 

Por otro lado se está contribuyendo al saneamiento del medio ambiente con el uso de energías limpias, al camino a la eficiencia energética y a la autosuficiencia. 

Energía solar híbrida

Lo convencional para la instalación en el hogar es la combinación de energía solar y energía eólica (para ser efectiva la colocación de esta última, el viento en la zona debe superar los 3 m/s). Para su instalación se necesita básicamente un generador fotovoltaico (panel solar), un generador eólico, un inversor (teniendo en cuenta de que la energía producida por los generadores se obtiene en forma de señal continua), un transformador de media tensión/baja tensión (MT/BT) y, finalmente, la conexión a la red de electricidad.

Ventajas de la energía solar híbrida

• Si bien las energías solar y eólica son fuentes de energía intermitentes y variables, en el artículo comentaremos las formas de implementarlas para alimentarnos cuando estos no puedan entregar energía. 
• Tener al menos una parte de energía solar ayuda a reducir las emisiones y la dependencia de combustibles fósiles.
• Permite reducir el consumo de la red eléctrica general. Así, no es necesario arriesgarse con una instalación 100% solar de autoconsumo.
• Se puede optimizar el costo de la energía, accediendo a la fuente más barata según el momento.
• La duración de los paneles ronda entre 25 y 30 años en promedio, mientras que la de los aerogeneradores ronda entre los 15 y 20 años.

Desventajas de la energía solar híbrida

• La instalación es más compleja y costosa en comparación con una instalación de energía 100% solar.
• Tienen un funcionamiento más complejo que los sistemas con una sola fuente de energía al tener que gestionar varias de esas fuentes según necesidades y momentos de aprovechamiento. 

Formas de implementarla

Algo importante a destacar es que existen tres métodos para aprovechar esta tecnología: grid-off, grid-on e híbridos. 

Grid-off: sistemas completamente aislados de la red eléctrica, al requerir la acumulación de energía, se utilizan bancos de baterías para el abastecimiento necesario. 

Su ventaja es la independencia energética, mientras que su desventaja es la costosa inversión en baterías y su mantenimiento. 

Grid-on: estos sistemas están conectados a la red y no tienen necesidad de baterías, ya que utiliza la red cuando no genera su propia energía. 

Su ventaja es que su instalación es mucho más económica que la anterior, su desventaja es que si el suministro central deja de funcionar, este no puede utilizar el suyo, debido a una imposición de sincronismo propio del sistema.

Híbridos: como podemos imaginar, este método implementa lo bueno de los dos métodos anteriores y busca eliminar las limitaciones, es la nueva tendencia.

De esta manera podemos contar con energía propia, independientemente del suministro exterior en caso de cortes. Pero no todo es bueno, ya que tiene una desventaja: requiere una inversión más costosa que las anteriores, debido a los inverters (inversores) que utilizan para adaptar los mismos. 

¿Que es una smart grid?

Son redes inteligentes que permiten descentralizar la distribución de la energía por parte de un solo proveedor, a varios “proveedores pequeños”.

El término smart grid se asocia a menudo con el concepto de medidores inteligentes, capaces de ofrecer una facturación detallada por franjas horarias, lo que permitiría a los consumidores no solamente elegir las mejores tarifas entre las diferentes empresas eléctricas, sino también discernir entre las diferentes horas de consumo, lo que a su vez permitiría un mejor uso de la red. 

Este sistema también permitiría mapear con más precisión el consumo, y anticipar mejor las necesidades futuras a nivel local. Incorpora la tecnología digital necesaria para que una comunicación fluida en ambas direcciones tenga lugar entre la instalación y el usuario. Es decir, este canal iría desde el proveedor de energía hasta los hogares, pero también desde los hogares hasta el proveedor. De esta manera, si la producción de energía en su hogar es mayor a la que consume, usted la vierte en la red eléctrica y obtiene un beneficio por parte del ente regulador de energía.

¿Qué beneficios tiene una smart grid?

• Una transmisión más eficiente de la electricidad.
• Un restablecimiento más rápido y eficaz tras una interrupción del servicio.
• Reducción en los picos de demanda, bajando así también los precios.
• Integración a gran escala de sistemas de energías renovables.

Lo que nos importa saber

Un hogar promedio consume entre 250 y 400kWh al mes. Con un panel solar de 330W suponiendo 5 horas de sol al día, podemos obtener un aproximado de 50kWh al mes. 

Un aerogenerador de 1000W, suponiendo un viento promedio de 4 m/s, podemos obtener un aproximado de 2.1kWh por día, al mes serían 63kWh. 

Para cubrir un consumo promedio, si bien se pueden adicionar ambos, es aconsejable adicionar los paneles solares necesarios en vez de aerogeneradores. Esto es teniendo en cuenta su fácil instalación y adaptabilidad del sistema de control de la energía. 

Como dato extra, un panel de 330W tiene como dimensiones 1.95m x 1m x 4cm y su peso es 28Kg. Mientras que el aerogenerador tiene un peso aproximado de 50Kg y sus palas miden 1m. Estos son datos aproximados y varían dependiendo del equipo elegido en el mercado.

Comentarios finales 

Es evidente que el uso de las energías renovables en el hogar nos pueden dar muchos beneficios tanto económicos como al medio ambiente.

También hay que reconocer que hoy en día, requiere una importante inversión para poder disfrutar de esos beneficios y sus amortizaciones son a mediano y largo plazo. Sería conveniente incorporar a las políticas nacionales un plan para poder darle una facilidad al usuario y que este se pueda aportar a esta nueva tendencia; ya que el beneficio no va a ser sólo individual, sino que adaptando correctamente este tipo de tecnología a una gran cantidad de usuarios, podríamos solventar el gran problema de la autonomía energética en nuestro país. 

Autor: Lic. Cristian Franco, Capitán del Ejército Argentino, Estudiante de Ingeniería Electrónica.