Comparación de los tipos de sistemas de energía solar: conectados a la red eléctrica, desconectados e híbridos
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Hay tres tipos de sistemas de paneles solares: conectados a la red eléctrica (on grid), desconectados e híbridos.
Cada tipo de sistema tiene una configuración única que afecta al equipo utilizado, a la complejidad de la instalación y, sobre todo, a los costos y al ahorro potencial.
¿Cuál sería el mejor para ti? Echemos un vistazo a las ventajas y desventajas de los diferentes tipos.
Sistema de energía solar conectado a la red eléctrica
Los sistemas conectados a la red son los más comunes. Este tipo de sistema no tiene una batería solar de reserva y utiliza la medición neta para maximizar el ahorro. Los paneles solares se instalan en tu tejado y posteriormente se conectan entre sí y la energía generada fluye a un inversor donde la corriente eléctrica continua (CC) se convierte en corriente alterna (CA). Esta electricidad o bien se utiliza en tu casa o se exporta a la red eléctrica.
Sistema de energía solar híbrido
En los sistemas híbridos, los paneles solares del tejado están conectados tanto a una batería solar como a la red eléctrica. La electricidad solar generada por los paneles que no se utiliza en tu casa se almacena en la batería en lugar de enviarse a la red, lo que reduce tu dependencia de la empresa de suministros eléctricos y te proporciona energía de reserva cuando la necesitas. El almacenamiento en batería sigue siendo costoso, pero puedes reducir los costos mediante incentivos estatales.
Sistema de energía solar desconectado de la red eléctrica
Los sistemas de energía solar desconectados están aislados de la red, así que todas tus necesidades energéticas deben cubrirse con energía solar, sin una red de suministro a la que recurrir. La instalación solar debe proporcionar energía a toda tu casa no solo durante el día, sino también por la noche, así que se necesitan muchos paneles solares y un gran sistema de baterías. Estos sistemas suelen ser caros y no son la mejor opción para viviendas con acceso a la red eléctrica.
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Los sistemas conectados a la red son aquellas instalaciones de paneles solares que están conectadas a la red de suministro eléctrico. Con un sistema conectado a la red, una casa puede utilizar la energía solar producida por sus paneles solares y la electricidad proporcionada por la red eléctrica de la empresa de suministro.
Si los paneles solares generan más electricidad de la que necesita una casa, el excedente se envía a la red eléctrica. En algunos lugares, la empresa de suministro compra el excedente de energía solar enviado a la red, normalmente en forma de crédito en tu factura, para compensar futuros costos de electricidad gracias a una estructura de facturación llamada medición neta.
Los sistemas de paneles solares conectados a la red eléctrica son muy populares porque ofrecen la mejor relación calidad-precio, especialmente en áreas con medición neta completa. Su costo es bajo porque requieren menos equipo que otros tipos de sistemas. Sin embargo, esto también significa que no pueden mantener las luces encendidas cuando hay un apagón.
Pros
- El sistema de energía solar residencial más barato
- Requiere menos equipo
Contras
- No tiene energía de reserva
¿Cuánto cuestan los sistemas de paneles solares conectados a la red?
Un sistema de paneles solares conectados a la red de tamaño promedio cuesta unos $20,000 antes de aplicar los incentivos. El precio se reduce a unos $14,000 si se tiene en cuenta el crédito fiscal federal por energía solar fotovoltaica. Los sistemas conectados a la red suelen ser los más baratos para pasarse a la energía solar. El costo total de un sistema de paneles solares dependerá de su tamaño y del instalador que elijas.
|
Tamaño del sistema |
Costo estimado |
Costo estimado tras aplicar el crédito fiscal |
|---|---|---|
|
4kW |
$12,000 |
$8,400 |
|
6kW |
$18,000 |
$14,000 |
|
8kW |
$24,000 |
$16,800 |
|
10kW |
$30,000 |
$21,000 |
|
12kW |
$36,000 |
$25,200 |
|
14kW |
$42,000 |
$29,400 |
¿Qué equipo se utiliza en una instalación de energía solar conectada a la red eléctrica?
Los sistemas de energía solar conectados a la red eléctrica son los que requieren menos equipo. La mayoría estos sistemas se componen de:
1. Un equipo de energía solar estándar: los paneles solares, el sistema de montaje y el cableado son necesarios para todos los sistemas de energía solar.
2. Inversores conectados a la red: ya sea un inversor de cadena, o (inversor) string, o un microinversor por cada panel para convertir la energía solar en electricidad útil que se puede usar en tu casa o enviar a la empresa de suministro.
3. Nuevo medidor eléctrico: es probable que tu empresa de suministro te entregue un nuevo medidor eléctrico para controlar cuánta electricidad producen tus paneles solares y cuánta energía consume tu casa. En algunos casos, instalarán un medidor que registre ambas cosas, mientras que en otros, además del medidor que ya tengas en casa, se instalará otro que registre únicamente la producción de energía solar.
Mejores usos de los sistemas de energía solar conectados a la red eléctrica
Los sistemas de paneles solares conectados a la red son los mejores para los propietarios de viviendas con acceso a la medición neta completa y que no sufren cortes de suministro frecuentes.
Con la medición neta real, un sistema conectado a la red puede obtener el mejor ahorro en energía solar de todos los tipos de sistemas, ya que los costos del equipo son bajos. Los créditos de medición neta de tu factura compensan por completo la energía utilizada cuando los paneles solares no están generando electricidad, como por la noche.
Sistemas de energía solar desconectados de la red eléctrica
Un sistema de energía solar desconectado de la red es un sistema de paneles solares que no tiene ninguna conexión a la red eléctrica. Para que una casa funcione sin conexión a la red, se necesitan paneles solares, una gran cantidad de almacenamiento en batería y, normalmente, otra fuente de energía de reserva, como un generador de gas.
Estos sistemas, a veces llamados off-grid o "aislados", son habituales entre los propietarios de viviendas que no tienen acceso a la red eléctrica, como en zonas rurales o cabañas en lugares remotos.
Lo creas o no, hay muchos lugares por todo el país donde no llega la red de suministro eléctrico. Los sistemas desconectados de la red eléctrica proporcionan a estas áreas remotas acceso a la electricidad. Además, estar desconectado de la red te hace más autosuficiente. No debes nada a la empresa de suministro y el poder está en tus manos.
Sin embargo, estos sistemas son muy costosos. Necesitas mucho almacenamiento en batería para dar energía a una casa entera sin la ayuda de la red eléctrica y esto eleva el costo. Vivir desconectado de la red eléctrica también requiere ciertos cambios en el estilo de vida. Tienes que ser muy consciente de la energía que consumes cuando no dispones de suministro ilimitado de la red. Los propietarios desconectados de la red tienen que monitorizar su consumo y producción de energía solar para asegurarse de que tienen la cantidad de electricidad que necesitan.
Pros
- Proporcionan electricidad donde no hay acceso a la red eléctrica
- Autosuficientes
Contras
- Muy costosos
- Requieren cambios en tu estilo de vida
¿Cuánto cuestan los sistemas de paneles solares desconectados de la red?
Las instalaciones de energía solar desconectadas de la red eléctrica cuestan entre $50,000 y $65,000 de media. Es decir, $30,000 más que un sistema conectado a la red.
La mayor parte del gasto proviene del almacenamiento en batería, que probablemente supondrá un mínimo de unos $20,000, contando solo el equipo. Esta cifra podría ser aún mayor dependiendo de los electrodomésticos que necesites utilizar en tu casa.
A menudo, la gente opta por una instalación de energía solar DIY a la hora de instalar un sistema desconectado de la red para ahorrarse los costos de instalación. Aunque esto puede reducir el precio, la instalación de un sistema de energía solar es un trabajo arriesgado y solo debe realizarse si se está absolutamente seguro de tener las habilidades necesarias para realizar el trabajo.
¿Qué equipo se utiliza en una instalación de energía solar desconectada de la red?
Los sistemas de energía solar desconectados de la red eléctrica suelen tener los siguientes componentes:
1. Equipo de energía solar estándar: los paneles solares, el sistema de montaje y el cableado se utilizan en todos los sistemas de energía solar. Los sistemas desconectados de la red suelen utilizar arreglos solares instalados en el suelo, que se fijan de forma distinta a los instalados en el tejado.
2. Baterías solares: las baterías solares almacenan energía solar para poder utilizarla más tarde, cuando los paneles solares no generan suficiente electricidad para cubrir todas las necesidades del hogar. Los sistemas desconectados de la red eléctrica suelen utilizar baterías de plomo-ácido, pero también pueden emplearse baterías de ion-litio.
3. Controlador de carga solar: un controlador de carga se sitúa entre los paneles y la batería, evitando que esta se sobrecargue.
4. Inversor desconectado de la red: los inversores convierten la electricidad de CC generada por los paneles solares en electricidad de CA, para poder ser utilizada por los electrodomésticos de tu casa. Los inversores desconectados de la red no tienen que estar en la misma fase que la empresa de suministro, ya que no están conectados a la red.
5. Desconexión de CC adicional: todos los paneles solares tienen desconexiones de seguridad de CA y CC, pero los sistemas desconectados de la red tienen una desconexión de CC adicional entre la batería y el inversor desconectado de la red. El interruptor de desconexión detendrá el flujo de corriente entre los dos y es importante para el mantenimiento y la protección contra incendios eléctricos.
6. Generador de reserva (opcional): como los sistemas desconectados de la red no tienen dicha conexión, suelen utilizar generadores de gas de reserva y sistemas de baterías para asegurarse de que hay una fuente de energía alternativa, en caso de necesitarla.
Mejores usos de un sistema de energía solar desconectado de la red eléctrica
Los sistemas de energía solar desconectados de la red son para valientes. Solo deberías plantearte una instalación de este tipo si no tienes acceso a la red eléctrica en tu zona y estás preparado para el estilo de vida y los gastos que conlleva. Las tiny houses con sistemas de energía solar son uno de los usos viables de los sistemas desconectados de la red eléctrica. Su reducido tamaño hace que consuman menos energía y pueden usarse como lugar de escapada respetuoso con el medio ambiente.
También es importante tener en cuenta que desconectarse de la red eléctrica puede ser ilegal en algunos lugares. Si el suministro eléctrico está disponible cerca de tu casa, puede que haya leyes que te impidan o dificulten la desconexión.
Sistemas de energía solar híbridos
Los sistemas de energía solar híbridos combinan lo mejor de los sistemas conectados y desconectados de la red, los paneles solares están conectados a baterías y a la red eléctrica. A menudo, los sistemas de energía solar híbridos se denominan sistemas de "energía solar con almacenamiento".
Los sistemas de energía solar con almacenamiento son muy populares en zonas en las que la red eléctrica falla con frecuencia o en lugares en los que no existe la medición neta completa. Sin una batería, los paneles solares no pueden proporcionar energía a tu casa si hay un apagón. Las baterías también te permiten depender menos de la red eléctrica, ya que puedes usar la energía almacenada cuando los paneles solares no estén produciendo ninguna. Además, ¡esto maximiza la cantidad de energía limpia que usas en casa!
A su vez, las baterías también pueden ahorrar algo de dinero si no tienes acceso a la medición neta completa. Sin embargo, los altos costos iniciales de las baterías hacen que a menudo no sean rentables.
Estos son algunos de los pros y los contras de instalar un sistema híbrido con almacenamiento:
Pros
- Proporcionan energía de reserva
- Aumentan la independencia energética
- Pueden ayudarte a ahorrar más dinero en las facturas de electricidad
Contras
- Son costosos
- No son siempre la opción más rentable
¿Cuánto cuestan los sistemas de energía solar híbridos?
Un sistema de energía solar híbrido promedio cuesta por lo menos $32,000. El costo total dependerá del tamaño de tu sistema y de la batería que instales. Por ejemplo, la instalación de la Tesla Powerwall cuesta unos $14,000, mientras que un sistema Generac PWRcell podría costar cerca de $18,000.
La buena noticia es que las baterías pueden acogerse al crédito fiscal federal del 30 % y hay una serie de bonificaciones a las baterías y programas de incentivos locales abiertos en todo el país que ayudan a reducir los costos de instalación de las baterías.
La tabla que aparece a continuación muestra el costo estimado de sistemas de energía solar de distintos tamaños con una batería.
|
Tamaño del sistema |
Costo estimado antes de aplicar el crédito fiscal |
Costo estimado tras aplicar el crédito fiscal |
|---|---|---|
|
4kW |
$26,000 |
$18,200 |
|
6kW |
$32,000 |
$22,400 |
|
8kW |
$38,000 |
$26,600 |
|
10kW |
$44,000 |
$30,800 |
|
12kW |
$50,000 |
$35,000 |
|
14kW |
$56,000 |
$39,200 |
¿Qué equipo se utiliza en un sistema de energía solar híbrido?
Los sistemas de energía solar híbridos utilizan un equipo similar al de un sistema de energía solar conectado a la red, pero también incluyen los componentes necesarios para conectar una batería. Estos son algunos de los componentes que se suelen utilizar en un sistema de energía solar con almacenamiento.
1. Equipo de energía solar estándar: los paneles solares, el sistema de montaje y el cableado son partes fundamentales en todas las instalaciones de energía solar.
2. Baterías solares: la batería solar de un sistema híbrido puede almacenar el exceso de energía solar producida por los paneles solares y también cargarse desde la red. Las baterías de ion-litio son las más comunes en los sistemas de energía solar híbridos residenciales.
3. Inversor híbrido: los inversores híbridos convierten la energía de los paneles solares, las baterías y la red eléctrica para que puedan trabajar de forma conjunta. Algunas baterías solares domésticas tienen el inversor integrado en la unidad.
4. Controlador de carga solar: el controlador de carga evita que la batería se sobrecargue y la mantiene en funcionamiento de forma segura.
5. Desconexión de CC adicional: los sistemas de energía solar híbridos tienen un interruptor de desconexión de CC adicional entre la batería y el inversor para evitar que la corriente fluya entre los dos
6. Nuevo medidor eléctrico: es posible que tu empresa de suministro instale un medidor eléctrico nuevo o adicional en tu propiedad para hacer un seguimiento de tu consumo de energía de la red y de tu producción de energía solar.
Mejores usos para un sistema de energía solar híbrido
Los sistemas de energía solar híbridos son los mejores para los propietarios de viviendas en zonas que no disponen de medición neta completa o que sufren cortes de suministro frecuentes y prolongados.
Un sistema de energía solar con almacenamiento también puede ser interesante si el gobierno o la empresa de suministro ofrecen bonificaciones o incentivos a las baterías, como el programa de centrales eléctricas virtuales.
Cómo elegir el mejor sistema de energía solar
Un sistema conectado a la red eléctrica suele ser la opción más rentable. Los sistemas conectados a la red suelen ofrecer la mejor recuperación de la inversión por su bajo costo inicial y la sencillez de su diseño.
Sin embargo, hay algunos casos en los que un sistema híbrido puede ser la mejor opción, sobre todo si sufres apagones con regularidad. Si realmente valoras la independencia energética y maximizar la cantidad de energía renovable que utiliza tu casa, entonces un sistema de energía solar con almacenamiento podría ser justo lo que estás buscando.
Los sistemas desconectados de la red eléctrica son probablemente los menos prácticos para los propietarios de viviendas corrientes. No obstante, son excelentes para áreas remotas y pueden ser la elección adecuada para tu cabaña de montaña.
La mejor forma de averiguar cuál es el sistema de energía solar más adecuado para ti es ponerte en contacto con las empresas de energía solar más cercanas. Los instaladores de energía solar locales sabrán cuál es el sistema más adecuado para tu zona y cómo puedes sacar el máximo beneficio de tus paneles solares.
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Zeeshan Hyder
Autor del Blog de SolarReviews
A Zeeshan le encanta promover las energías renovables y combatir el cambio climático. Empezó a interesarse por estos temas mientras estudiaba en la preciosa Universidad de Middlebury, en Vermont, la cual está muy enfocada en la sostenibilidad. Previamente, ha trabajado en el sector humanitario, para Médicos sin Fronteras, así como en comunicaciones y periodismo.