¿Se puede alimentar una casa con paneles fotovoltaicos?
Actualmente, los paneles solares son una de las formas de energía renovable más accesibles. La energía solar atrae a la gente en gran medida por sus múltiples beneficios, que van desde reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero hasta aumentar el valor de las viviendas en un promedio de 15.000 dólares. Pero el sueño de todo el mundo es desconectarse de su proveedor de electricidad para dejar de recibir facturas en las que la electricidad realmente consumida representa menos de la mitad del importe total.
Aprovechamiento de la energía solar en una vivienda
La energía solar llega al suelo en forma de luz y calor. Usamos la tecnología para capturarlo, magnificarlo y convertirlo con fines útiles. En cuanto a una casa, hay varias formas de hacerlo:
- La energía fotovoltaica (PV) utiliza silicio para convertir la luz en electricidad.
- La energía solar térmica utiliza el principio del invernadero para producir cantidades útiles de agua caliente.
- La energía solar pasiva es energía luminosa recolectada de su hogar sin el uso de tecnología. Es decir, la luz del sol que pasa a través de una ventana y calienta el aire del interior.
- También hay una cuarta forma a considerar: PVT. En términos básicos, PVT es un panel solar híbrido que consta de capacidades fotovoltaicas y térmicas. Los paneles PVT pueden proporcionar electricidad mientras calientan agua caliente.
La reciente proliferación de paneles fotovoltaicos en tejados y parques solares y el uso eficiente de todas las formas de energía solar gracias a las tecnologías de almacenamiento de energía hacen ahora que la idea de la casa alimentada por energía solar sea una posibilidad viable.
En general, cuanto más seamos capaces de explotar la energía solar -ya sea porque combinamos más formas entre las que acabamos de ilustrar- o porque podemos instalar una superficie fotovoltaica mayor que la típica y un sistema de almacenamiento de energía adecuado, más probable es que es que podremos independizarnos totalmente de los proveedores de electricidad y gas simplemente utilizando un sistema fotovoltaico.
Aprovechamiento óptimo de la energía fotovoltaica
Dado que la energía solar fotovoltaica sólo funciona cuando brilla el sol, esto significa que cuando está nublado o de noche los paneles solares no generan electricidad. Existen algunas soluciones de baterías para proporcionar energía durante estos tiempos, pero aún así tienden a ser bastante caras.
La mayoría de los hogares con paneles solares todavía dependen de la red de vez en cuando, pero eso no significa que no puedas volverte completamente independiente de la red si diseñas un sistema fotovoltaico especialmente diseñado y de tamaño suficientemente grande (5 o 6 kW en lugar de los 3). o 4 kW de fotovoltaica tradicional) acoplado a un sistema de almacenamiento dimensionado para maximizar el autoconsumo.
El problema de la energía solar, de hecho, es que tenemos acceso a la mayor parte cuando menos la queremos, que es durante el día y en verano. Los desviadores solares permiten almacenar electricidad en forma de calor calentando agua, pero hay más opciones disponibles para almacenar electricidad, empezando por la principal, que es el almacenamiento en batería.
El almacenamiento de energía eléctrica con baterías.
El Tesla Powerwall tiene una capacidad de 13,5 kWh, suficiente para alimentar la mayoría de los hogares durante la noche, ya que los paneles fotovoltaicos lo cargan completamente durante el día. Se pueden instalar varias baterías juntas para hogares con mayores necesidades energéticas.
La Sonnenbatterie adopta un rumbo ligeramente diferente con un diseño modular que se puede personalizar para almacenar hasta 16 kWh. Esto ya está teniendo cierto éxito en Alemania, que en términos de tecnología solar está un poco por delante de nosotros.
Maslow es una unidad de 3kWh que parece una pequeña caldera de gas y está destinada a casas adosadas de tres dormitorios. Se puede conectar directamente a paneles fotovoltaicos y dispositivos electrónicos a través de enchufes USB inteligentes y está pensado para gestionar una oficina en casa.
Cuándo optar por un sistema fotovoltaico híbrido
Si su consumo diario de electricidad es superior a 2,5 kWh o si vive en una región con poca luz solar durante largos períodos, un sistema aislado puramente fotovoltaico no puede satisfacer sus necesidades energéticas. En este caso se recomiendan sistemas híbridos. Un generador de energía de reserva (o una turbina eólica) transforma un sistema autónomo (es decir, puramente fotovoltaico) en uno híbrido.
En realidad, podría prescindir de un generador de respaldo o una turbina eólica en un sistema exclusivamente fotovoltaico, pero a un costo mayor si sobredimensiona significativamente su sistema fotovoltaico independiente y elige un banco de baterías con una capacidad muy grande. Sin embargo, esta estrategia implica (principalmente en el norte de Italia):
- Un alto coste inicial de baterías para la gran capacidad requerida.
- Un sistema de este tipo funcionará a su máximo rendimiento sólo unos pocos meses al año (probablemente en invierno), mientras que el resto del tiempo funcionará muy por debajo de su máxima eficiencia. Por lo tanto, el valor de la electricidad producida probablemente no será suficiente para cubrir los costos necesarios para respaldar el mantenimiento del banco de baterías.
Un sistema híbrido de energía solar es una combinación de un generador fotovoltaico y un generador de energía alternativa que funciona con viento o combustible. Un generador de este tipo carga las baterías en ausencia de luz solar y se utiliza como respaldo o en caso de que el sistema fotovoltaico por sí solo no pueda satisfacer demandas energéticas específicas.
Estas son las ventajas de un sistema híbrido:
- La electricidad está disponible a un costo aceptable durante largos períodos de tiempo nublado/lluvioso o en invierno.
- Puede alimentar algunos de los dispositivos que consumen mucha energía (¡aunque no todos!) en su hogar
- Puede comprar un banco de baterías y un inversor más pequeños (más baratos).
Estas son las desventajas de un sistema híbrido:
- Costos adicionales necesarios para combustible y mantenimiento.
- Costos más altos por la compra de un generador de combustible y un cargador más grande
Entonces, aquí es cuando deberías comprar un sistema híbrido en lugar de uno puramente fotovoltaico:
- Cuando el sol no es suficiente durante algunos meses del año, un sistema fotovoltaico no puede cubrir por sí solo sus necesidades energéticas
- Cuando desea reducir sus costos iniciales
- Cuando acceder a su vivienda es difícil y/o costoso
- Cuando los costes de mantenimiento no son un problema
- Cuando se requiere que la electricidad esté siempre disponible.
Sobre todo, hay que tener en cuenta que no es rentable utilizar un sistema fotovoltaico para alimentar aparatos de calefacción. Por lo tanto, debería encontrar una buena solución alternativa para calentar, cocinar y refrigerar.
¿Ya he hecho que su edificio sea energéticamente eficiente? ¿Mis cargas son lo más eficientes posible? ¿Vivo en mi casa todo el año o sólo durante determinadas temporadas? Si vive en su edificio en invierno y su consumo de energía es el mismo que en verano, una solución más rentable es un sistema híbrido.