La preocupación por el cambio climático y la inestabilidad de los precios de la electricidad han impulsado a muchos hogares a buscar alternativas sostenibles y más rentables. Es por esto que la energía solar se ha asentado como una de las mejores opciones para el autoconsumo doméstico.
Sin embargo, la autosuficiencia va más allá del autoconsumo: es más ambiciosa, porque busca ser capaz de generar la totalidad de la energía que requiere un hogar. En este artículo, analizaremos si es posible alcanzar la autosuficiencia en nuestros hogares gracias a los paneles solares.
¿Es realista buscar la autosuficiencia en nuestro hogar?
En primer lugar, debemos distinguir entre autoconsumo y autosuficiencia. El autoconsumo implica generar un porcentaje significativo de la energía que necesita una vivienda a partir de fuentes renovables, y es relativamente fácil de alcanzar mediante una instalación fotovoltaica. La mayoría de estas instalaciones residenciales son capaces de cubrir entre el 30 y el 70% de las necesidades energéticas de un hogar.
Ahora bien, la autosuficiencia busca dar un paso más allá, ya que busca cubrir la totalidad de nuestro consumo sin depender de la red. Esto implica que no sólo debe hacer frente al total del consumo de energía de una vivienda, sino que también necesita ser capaz de adaptarse a las variaciones estacionales y los patrones de consumo cambiantes. La vida autosuficiente es, sin duda, una apuesta ambiciosa.
Desafíos a que se enfrenta la autosuficiencia energética
Para lograr alcanzar la autosuficiencia en un hogar se necesita superar varios desafíos:
- Variabilidad en la producción. La producción de energía varía a lo largo del día y de las estaciones, debido a los cambios en la radiación solar. Es posible que, durante el invierno o en días muy nublados, la producción sea insuficiente para cubrir el consumo.
- Capacidad de almacenamiento del sistema. Es necesario dimensionar adecuadamente el sistema para que las baterías sean capaces de cubrir los déficits en la producción. Ahora bien, esto tiene un coste económico considerable.
- Coste inicial. Aunque es una tecnología que cada vez resulta más accesible, el coste inicial de una instalación fotovoltaica completa sigue resultando elevado. No obstante, existen en España varios tipos de ayudas al autoconsumo y el retorno de la inversión se alcanza en un plazo de 8 a 12 años.
Sin embargo, está demostrado que alcanzar la autosuficiencia es posible. A esto ha ayudado, en gran parte, el avance en las tecnologías de gestión de la producción: los nuevos inversores solares son capaces de maximizar el rendimiento de la instalación y optimizar la distribución de la energía a todos los electrodomésticos, evitando pérdidas innecesarias.
La clave para una vida autosuficiente es un buen dimensionamiento del sistema
Determinación del consumo energético del hogar
El primer paso hacia la autosuficiencia es conocer cuánta energía consume nuestro hogar. Podemos saberlo consultando nuestras facturas eléctricas, donde aparece expresado el consumo mensual en kWh. A partir de ahí, se puede calcular el consumo anual.
Por otro lado, también debemos conocer nuestro patrón de uso diario y estacional. De esta forma, conoceremos nuestros picos de demanda y su coincidencia (o no) con la producción solar. La autosuficiencia energética se alcanza si logramos hacer coincidir los picos en el consumo con las horas de mayor producción.
Cálculo de la potencia necesaria
Una vez conocemos nuestro consumo anual, podemos calcular la potencia necesaria para cada día. Para obtenerla, necesitamos conocer también la irradiación solar que recibe la zona donde se colocará la instalación fotovoltaica y el coeficiente de rendimiento (que tiene en cuenta las pérdidas de energía por factores como el cableado eléctrico, el resto de componentes del sistema…).
Veremos este cálculo en detalle más tarde, en el apartado donde exponemos un ejemplo práctico.
Dimensionamiento de los componentes
Los cálculos que realicemos nos permitirán conocer el número de paneles solares y baterías que requiere nuestro sistema para alcanzar la autosuficiencia, así como su potencia y capacidad.
Ahora bien, en este paso es necesario tener en cuenta el espacio disponible, que no será el mismo en una vivienda unifamiliar que en un piso.
- En una vivienda unifamiliar, las opciones son múltiples: puede colocar su instalación fotovoltaica en su tejado, balcón, terraza, o directamente en su jardín.
- En el caso de que viva en un edificio, puede encontrarse con limitaciones de espacio para colocar su sistema fotovoltaico. Si su balcón no es lo suficientemente grande, o si directamente no dispone de uno, puede contemplar la posibilidad de solicitar a la comunidad de propietarios colocarlo en la azotea del edificio. Ahora bien, necesitará del voto favorable de al menos un tercio de ellos, o del 33% de las cuotas de participación.
Ejemplo práctico
Vamos a continuación a poner en práctica lo que acabamos de exponer. Imaginemos un hogar con un consumo anual de 3.6000 kWh, y con un kit solar que recibe una irradiación solar media de 4 kWh por m² al día. Vamos a establecer que su coeficiente de rendimiento es de 0,8. Con estos datos, podremos realizar los cálculos que nos permitan dimensionar el sistema:
Producción diaria necesaria
3.600 kWh ÷ 365 días = 9,86 kWh al día
Potencia instalada requerida
9,86 kWh/ día ÷ (4 kWh/ m²/ día × 0,80) = 3,08 kW potencia
Si utilizamos paneles solares de 400W, necesitaremos:
3,08 ÷ 400 = 8 paneles solares
Ya sabemos que necesitaríamos una instalación con 8 paneles solares para ser capaces de lograr la autosuficiencia en ese hogar. Ahora bien, ¿qué hay del almacenamiento?
Capacidad de almacenamiento
Deberíamos añadir baterías capaces de cubrir 1 o 2 días de consumo, para asegurar el suministro y la vida autosuficiente incluso en días con poco sol. Suponiendo que deseemos una autonomía de 1 día, y con una eficiencia de la batería del 90%, la capacidad requerida se calcularía así:
9,86 kWh ÷ 0,9 = 10,95 kWh de capacidad
Con un sistema de estas dimensiones, calculado en base al consumo de energía del hogar, sería posible alcanzar la autosuficiencia energética. La clave está en adaptar el sistema a nuestras verdaderas necesidades de consumo, optando por componentes eficientes y capaces de optimizar la producción y la distribución de la energía.