La autogeneración eléctrica renovable como alternativa

La Comisión de Energía del Colegio y la Asociación ha preparado un artículo que da respuesta a las principales dudas que se generan en torno a la autogeneración, poniendo especial atención a la tecnología solar fotovoltaica.

Autogeneración solar

La autogeneración consiste en generar por el consumidor toda o parte de la energía eléctrica que se consume en una vivienda o instalación industrial o agrícola. Podemos hablar de autogeneración eléctrica renovable cuando se realiza mediante tecnologías solar, eólica o incluso hidráulica. En la actualidad se espera la tecnología que alcanza mayor desarrollo en este aspecto es la solar fotovoltaica, que se basa en convertir la energía solar directa y difusa en energía eléctrica mediante paneles fotovoltaicos. Su eficiencia la proporciona el bajo coste de instalación y la gratuidad y abundancia de la energía primaria, el sol. Además, esta tecnología permite su escalado de forma modular (módulo básico de 300 W) de forma casi infinita. En particular en el territorio español, las condiciones favorables de su latitud y horas de sol ponen en ventaja a nuestro país frente al resto de los miembros de la UE.

¿Por qué ahora?

La tecnología fotovoltaica ha disminuido su coste específico durante los últimos 10 años más de 10 veces, llegando a ser el más bajo de todas las tecnologías. Las previsiones apuntan que sus costes continúen bajando durante los próximos años. Por otro lado, se han liberado recientemente las trabas administrativas para que las instalaciones domésticas de autogeneración puedan realizarse con unos trámites que simplificados al máximo (según potencia).

¿Cómo se obtiene y qué rendimiento proporciona?

La conversión en energía eléctrica se realiza de forma directa en las celdas de los módulos fotovoltaicos. Las celdas, seriadas y en paralelo, proporcionan corriente eléctrica continua que es ondulada en los inversores y puede ser consumida y/o vertida a la red eléctrica en baja o media tensión (según potencia de la instalación).

Un módulo de unos 2 metros cuadrados y 300W pico puede proporcionar rendimientos entre el 14% y el 18% dependiendo de la irradiancia del lugar donde se instale, la estación del año, su orientación y el seguimiento solar. En ciudades como Madrid o Barcelona un módulo de estas características puede proporcionar 488 KWh al año, estando orientado al sur y con una inclinación de 35 grados.

El diseño óptimo y los modelos de simulación deben contemplar un año completo para ofrecer cifras reales. De este modo se tendrá en cuenta la gran variabilidad existente entre verano e invierno de la energía solar incidente, en agosto la irradiancia es el doble que en enero, así como las restricciones administrativas indicadas.

¿Quién puede generarla?

Cualquier particular, así como comunidad de vecinos, agricultor o industrial que disponga de superficie suficiente en sus tejados o instalaciones pueden generar electricidad de este modo. La magnitud de la superficie disponible o la capacidad del consumidor para absorber esta energía, que también puede ser almacenada de forma temporal, determinará la capacidad máxima de la instalación.

En España está en vigor un conjunto de medidas que regulan cómo se cuantifican los vertidos a la red y también cómo se compensan o cómo se reparten cuando no se consumen en la instalación.

Retribución y rentabilidad. Ayudas de los ayuntamientos y comunidades autónomas

En el momento de determinar la factibilidad del proyecto es necesario considerar las ayudas que proporcionan los ayuntamientos, como la bonificación de hasta el 20% de la inversión vía reducción de IBI en Madrid, o cada comunidad autónoma. El consumidor, ya sea particular o industria, debe hacer los estudios de rentabilidad incluyendo todos los costes y ayudas, con los datos y frecuencia del consumo, así como con la variabilidad del recurso solar del lugar donde se encuentra la instalación a lo largo del día, mes y año.

Un kit completo de una instalación doméstica a base de paneles fotovoltaicos fijos (p.e. producción igual al 50% del consumo anual), de 3 kWp con inversor (sin batería), montaje e instalación (con 20% subvenciones) tiene un coste específico de mercado de unos 1190 €/kWp (SMA). La vida del proyecto es de 25 años. El retorno de la inversión puede ser menor de 8 años. Naturalmente el promotor debe tener la seguridad jurídica que las condiciones de compensación de excedentes se mantengan a lo largo de la vida del proyecto.

La autogeneración y la eficiencia en la edificación

Uno de los elementos en los que es preciso avanzar en la edificación es la eficiencia. El Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) proyecta unos objetivos muy ambiciosos de incremento de la eficiencia, a través de mejoras del acristalamiento (bajas inversiones) y en la mejora del aislamiento de los edificios (altas inversiones en edificios existentes). Sin embargo, por medio de la autogeneración con módulos fotovoltaicos, evitando el consumo de energía primaria principalmente fósil, es posible empezar a hablar ya de edificios no solo de balance cero, sino de balance positivo.

Normativa

La normativa actual de autogeneración se recoge en el Real Decreto 244/2019 por el que se regulan las condiciones administrativas, técnicas y económicas del autoconsumo de energía eléctrica, previamente definidas en el artículo 9 de la Ley 24/2013 del Sector Eléctrico. En los Boletines Oficiales del Estado (BOE) de 20 y 23 de diciembre se publicaron los procedimientos de operación y el reglamento de balance de energía formatos y protocolos de comunicación entre las empresas distribuidoras y comercializadoras. Durante 2020 se debe producir la adaptación y transposición de las Directivas 943 y 944/2019 que posibilitarán desarrollar el papel de los agregadores en los mercados de energía.

El Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) publicó el pasado mes de agosto una guía profesional de tramitación de proyectos de autoconsumo, dirigida a instaladores, que recoge toda la casuística que se puede dar en las instalaciones.

El Real Decreto y esta nueva versión de la guía del IDAE establecen diferentes tipos de situaciones que pueden darse: CON y SIN vertido a la red de los excedentes; CON vertidos pero CON y SIN compensación. A su vez distingue diferentes escalones de potencias: menor de 10kW; menor de 15kW en casos especiales; entre 10-100kW; mayores de 100kW; ligados a diferentes grados de menor a mayor complejidad administrativa, con diferentes niveles de detalle de las memorias técnicas y los proyectos, de las tramitaciones en Ayuntamientos y en Comunidades Autónomas (CCAA). El IDAE, en su guía práctica, a su vez ha establecido las particularidades administrativas de cada CCAA y también ejemplos prácticos de diferentes tipologías de instalaciones, individuales o comunitarias.

En particular en el Real Decreto 244/2019 se requiere que para instalaciones CON excedentes y acogidas a compensación éstas deben ser menores de 100 kW y que la energía primaria sea de origen renovable.

Proyecto de instalación

Si la conexión va a realizarse en baja tensión (BT, hasta 1kV) y la potencia < 10 kW, será suficiente una memoria técnica de diseño que deberá elaborar una empresa instaladora habilitada (ITC-BT-04 del REBT). Si la potencia es > 10 kW, aunque la conexión se realice en BT, será obligado realizar un proyecto técnico redactado y firmado por un técnico titulado competente. Si la conexión de la instalación va a realizarse a la red de alta tensión (AT), será necesario elaborar un proyecto técnico firmado por un técnico competente (según RIAT de la ITC-RAT-20).

Mejoras Futuras

Se favorecería la proliferación de estas instalaciones al considerar lo siguiente:

  • Almacenamiento de energía, baterías. Estos elementos es posible incluirlos ya en las instalaciones de autogeneración y mejorarán la rentabilidad en el futuro (es posible que se reduzca su precio a la mitad en unos cinco años). Pero además con el desarrollo de su capacidad de gestión podrán beneficiarse los proyectos al almacenar energía a precios bajos y verterla a los consumidores o a la red cuando su retribución sea más favorable. Esto ayudaría a aplanar la curva de demanda y de precios, a disminuir las pérdidas por transporte y a beneficiar al resto de los consumidores, no solo al consumidor-productor.  
  • Riesgos en redes de distribución. Con el desarrollo y proliferación de instalaciones de producción en baja tensión, las redes pueden desestabilizarse al producirse excedentes en horas de bajo consumo. Se debe garantizar las inversiones necesarias en monitorización, control y digitalización de las redes de distribución. 
  • Compensación de excedentes. Actualmente se establece que se compensan mensualmente con el consumo, por encima de éste no se retribuye. Una mejora sería que la compensación fuera en periodos mayores ya que hay meses en que los residentes no están en su domicilio o en los que se produce el doble de energía. También el que se redistribuyeran los porcentajes de términos fijo (bajada) y variable de la tarifa de E.E. 
  • Es más, que la compensación pudiera realizarse entre diferentes consumidores-productores (no necesariamente próximos). Desarrollo del papel de los Agregadores, que gestionan los excedentes en un mercado eléctrico más plural y en definitiva hacer que su papel repercuta en hacer bajar los precios finales de la E.E. a los consumidores. 
  • Financiación a bajo interés de los proyectos en las Comunidades de Propietarios.
  • Instalación masiva en edificios e instalaciones administrativas de organismos públicos (Ayuntamientos, Diputaciones, Comunidades Autónomas y Estatales) 

Papel del Ingeniero. Responsabilidades. COIIM

Los proyectos fotovoltaicos requieren de una menor o mayor complejidad, según potencia del mismo, o su ubicación (principalmente en cubiertas y fachadas; con anclajes especiales en tejados). El COIIM ofrece a sus ingenieros colegiados asistencia técnica de verificación de normativa y proporciona los seguros de responsabilidad civil del diseño y de la dirección facultativa de las instalaciones.