Energia Solar

El sol es una fuente de energía no contaminante e inagotable, disponible en diferente medida, en toda la superficie del planeta. Esto significa que la energía se puede generar en el lugar donde se vaya a consumir, sin necesidad de transportarla, reduciendo inversiones y perdidas energéticas.

1. Panorama Energético Actual

2. Energía Solar

La tierra gira sobre un eje inclinado 23º respecto al plano de giro alrededor del sol. Esto hace que los rayos del sol lleguen a la superficie con ángulo diferente según la latitud y la época del año en la que estemos.

§ Radiación Solar § Formas de aprovechamiento § Factores para un máximo

Trayectoria de la tierra alrededor del sol

aprovechamiento

La radiación máxima se produce cuando la superficie sobre la que inciden los rayos, es perpendicular a dichos rayos. 3. Solar Térmica 4. Solar Fotovoltaica 5. Integración en la edificación 6. Direcciones de interés

• El punto A (latitud 38º Norte), en verano al mediodía solar, recibe los rayos con una inclinación de 75º sobre la superficie, y en invierno con una inclinación de 29º.

Rayos Sol

Rayos Sol

• El punto B (latitud 23º Sur) recibe en invierno los rayos perpendiculares a la superficie. Angulo de incidencia de los rayos del sol sobre la superficie terrestre

España, y especialmente Alicante, debido a su latitud, es una de las zonas de Europa con mayor radiación. Además, gracias a un clima de escasa nubosidad, goza de un número muy elevado de horas de sol al año.


2. Energía Solar

Energía solar anual recibida sobre superficie horizontal (Datos Inst. Nacional Meteorología)

< 1.400

kWh/m

Zona 2

1.400 - 1.525

kWh/m

Zona 3

1.525 - 1.675

kWh/m

Zona 4

1.675 - 1.825

kWh/m

Zona 5

> 1.825

kWh/m

§ Radiación Solar

§ Formas de

aprovechamiento § Factores para un máximo

aprovechamiento

2

Zona 1

2

2

2

2

3. Solar Térmica 4. Solar Fotovoltaica 5. Integración en la edificación 6. Direcciones de interés

Esta energía solar que recibimos, se puede transformar y aprovechar de diversas maneras. Las formas más habituales son las llamadas energía solar térmica, que se utiliza para calentar el agua, y energía solar fotovoltaica, para la producción de electricidad :

Los factores principales que influyen en un máximo aprovechamiento de la energía son : § Radiación solar . Cuanto mayor sea la radiación recibida, a igualdad de otras variables, obtendremos mayor energía. Si localizamos la instalación en zonas donde exista mayor irradiación solar, podremos obtener más energía.


§ Angulo de incidencia sobre superficie captadora. La radiación recibida máxima ocurre sobre la superficie perpendicular a los rayos del sol. A medida que nos desviamos de la posición ideal, el aprovechamiento es menor. Como la altura del sol y el acimut (ángulo respecto al sur) varía según la hora, la latitud y el día, se busca una posición y orientación óptimas, para que el aprovechamiento a lo largo del año sea el máximo.

2. Energía Solar § Radiación Solar § Formas de aprovechamiento

§ Factores para un

Variaciones de la trayectoria solar y hora de salida del sol a lo largo del año, en Alicante

máximo aprovechamiento

3. Solar Térmica 4. Solar Fotovoltaica 5. Integración en la edificación 6. Direcciones de interés

§ Diseño adecuado de la instalación. Las instalaciones deben ser estudiadas y dimensionadas de acuerdo a las necesidades y restricciones del proyecto. Un sobredimensionamiento supone mayores e inversiones y normalmente no mayores aprovechamientos, y un dimensionamiento menor del requerido conlleva una producción inferior a la deseada. § Calidad de los equipos y de la instalación. Al igual que cualquier otra tecnología, no todos los equipos ofrecen los mismos resultados, por lo que es importante realizar una selección óptima de equipos y proveedores, teniendo en cuenta las características técnicas de cada equipo y fabricante. § Ejecución de la instalación. Un buen diseño y unos equipos de calidad pueden no servir de nada, si la instalación no se ejecuta de la manera adecuada. Deben ser realizadas por técnicos competentes.

Las instalaciones de energía solar térmica tienen como objetivo el calentamiento del agua, la cual puede ser utilizada de diversas maneras. Rayos Sol

1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar

El tipo de instalación es la instalación solar el calentamiento caliente sanitaria circulación forzada.

Sistema de apoyo (eléctrico)

más común, térmica para de agua (ACS), por

3. Solar Térmica

Acumulador Intercambiador de calor

Captadores

• • • • •

Funcionamiento Ubicación El captador solar Otros tipos : termosifón y tubos de vacío Aplicaciones Consejos para una buena instalación Datos productivos y económicos Mercado solar térmico Nueva legislación

4. Solar Fotovoltaica 5. Integración en la edificación 6. Direcciones de interés

Bomba

Entrada agua fría de red

Esquema de una instalación solar térmica

• Esquema de la instalación • • • •

Salida consumo agua caliente

Los componentes principales de la instalación son : n

Captador . Encargado de transformar la radiación solar incidente en energía térmica, calentando el fluido que circula a través de él.

§ Acumulador . Deposito que acumula el agua caliente hasta su uso. Las necesidades de demanda no siempre coinciden con los momentos de radiación solar, por lo que este sistema sirve de reserva para poder disponer de agua caliente, en los momentos en los que no haya sol. § Intercambiador . Se encarga de transferir el calor del circuito primario de los colectores al agua que se consume. Los intercambiadores pueden ser internos tipo calderín, o externos de placas. § Circuito Hidráulico. Constituido por tuberías, bombas, válvulas, etc, encargado de conducir el movimiento del fluido caliente. § Sistema de regulación y control. Responsable de asegurar el correcto funcionamiento del sistema, optimizando la eficiencia energética e incorporando las protecciones necesarias. § Sistema de energía auxiliar . Se utiliza para complementar el aporte solar, suministrando la energía necesaria para cubrir la demanda. De esta manera se garantiza el suministro de agua caliente, incluso en periodos de escasa radiación solar. Puede ser eléctrico o de cualquiera de los tipos de caldera de combustión (gasoil, propano, gas natural, etc.).

El funcionamiento del sistema es el siguiente:


3. Solar Térmica • Esquema de la instalación

El agua que circula por el circuito primario, se calienta al pasar por el captador. Posteriormente, retorna al acumulador, donde a través del intercambiador, cede calor al agua de consumo. El circuito primario, es un circuito cerrado controlado por un regulador, que en función de las temperaturas del captador y del fluido, acciona la bomba que hace circular el fluido. Al ser el circuito primario un circuito cerrado, cuyo fluido no se mezcla con el de consumo, se puede utilizar una mezcla de anticongelante que protege la instalación de daños producidos por posibles heladas en invierno.

Esquema de una instalación solar térmica en vivienda unifamiliar

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Para lograr un óptimo rendimiento energético, es importante mantener una estratificación de temperatura en el agua acumulada en el tanque, de manera que el agua caliente se encuentre en la parte superior del tanque, y el agua más fría permanezca en la parte baja. El acumulador tiene su salida para el consumo en la parte superior (agua caliente) y su entrada de relleno en la parte inferior (agua fría). Estratificación de temperaturas en tanque acumulador

4. Solar Fotovoltaica 5. Integración en la edificación

Cuando la temperatura en la parte superior, es más baja que la requerida para el consumo, el sistema de apoyo se activa, aportando únicamente la energía que nos falta. De esta manera, conseguimos un ahorro en el consumo energético, ya que la energía procedente del sol no supone coste alguno.

6. Direcciones de interés

El resto de la instalación de agua caliente es exactamente igual que cualquier instalación convencional.

La ubicación de los captadores debe ser en un lugar con acceso al sol, buscando la orientación adecuada, que en la latitud de Alicante, y para un aprovechamiento óptimo a lo largo de todo el año, es de 45º de inclinación y orientado al sur 0º.


Sin embargo, son admisibles valores de inclinación y orientación diferentes de dichos valores, ya que pueden no suponer grandes perdidas, y siempre es recomendable tener en cuenta otros aspectos, como los sobrecostes por estructuras de apoyo extrañas, la estética o las limitaciones de espacio.

2. Energía Solar

3. Solar Térmica • Esquema de la instalación • Funcionamiento

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Existe la posibilidad incluso de colocarlos en fachada, donde se sacrifica una parte del rendimiento en beneficio de ganancia de espacio y de soluciones estéticas.

El resto de los componentes suelen colocarse en el interior de los edificios, por mayor protección, y en el caso del acumulador menores perdidas térmicas.


Captadores solares en fachada

El componente más representativo de estas instalaciones es el captador . Su funcionamiento es el siguiente: § La radiación solar pasa a través del vidrio, calentando el absorbedor. A partir de este

momento se trata de transmitir esa energía al tubo y al agua y evitar que vuelva a salir al exterior. § Para ello, el absorbedor debe llevar un recubrimiento selectivo que haga que 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar

3. Solar Térmica • Esquema de la instalación • Funcionamiento • Ubicación

• El captador solar • Otros tipos : termosifón y tubos de vacío • Aplicaciones • Consejos para una buena instalación • Datos productivos y económicos • Mercado solar térmico • Nueva legislación

absorba la máxima radiación posible y que emita la mínima posible, para así poder transmitir por conducción el máximo de energía al tubo que lleva soldado en su parte posterior. § Por otra parte, la radiación que emite el absorbedor por estar caliente, al ser de una

longitud de onda más larga no puede traspasar el vidrio, rebotando de nuevo hacia dentro. Esto es lo que se denomina efecto invernadero. § El fluido que circula en continuo por el tubo va llevándose por convección el calor que

recibe el tubo. § El colector lleva un aislamiento por todas las paredes, que no son vidrio, para evitar

perdidas de calor hacia el exterior. vidrio aislante

absorbedor 4. Solar Fotovoltaica 5. Integración en la edificación 6. Direcciones de interés

tubo (agua) Sección de un captador solar

Montaje sobre superficie horizontal

Para instalaciones individuales existe otro tipo, llamada compacta o termosifón, en la cual el circuito primario carece de bomba. Son instalaciones en las cuales el acumulador debe colocarse por encima del captador. En este caso el fluido cuando se calienta en el captador, al disminuir su densidad, tiende a subir, empujando el agua fría hacia abajo, entrando nuevamente en el captador y cerrando el circuito.


3. Solar Térmica • • • •

Esquema de la instalación Funcionamiento Ubicación El captador solar

• Otros tipos : termosifón y tubos de vacío • Aplicaciones • Consejos para una buena instalación • Datos productivos y económicos • Mercado solar térmico • Nueva legislación

Los compactos son instalaciones en las que no existe control sobre la circulación, con menores rendimientos, y un mayor riesgo de daño para el equipo. Por otra parte, son más económicas, aunque su integración arquitectónica es más complicada.

Funcionamiento de un termosifón

Existen también otro tipo de colectores, llamados de tubo de vacío, que alcanzan buenos rendimientos para temperaturas superiores a 60º. Sin embargo, son menos utilizados para instalaciones de ACS, por su mayor coste.

Captadores de vacío


Las posibles aplicaciones de la energía solar térmica son diversas, teniendo en cuenta que para este tipo de instalaciones la temperatura máxima alcanzable, con buenos rendimientos es de entorno a los 60º.


3. Solar Térmica • • • • •

Esquema de la instalación Funcionamiento Ubicación El captador solar Otros tipos : termosifón y tubos de vacío

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Aplicaciones posibles

Para sistemas de calefacción, es más recomendable en sistemas del tipo suelo radiante, ya que trabajan con una temperatura de fluido inferior a 40º. Para calefacción de radiadores, la temperatura del fluido suele ser de 70º o superior, lo cual hace que el rendimiento de los captadores disminuya.

Las instalaciones solares térmicas, son en general sistemas fiables, de bajo mantenimiento y larga vida. Sin embargo, para ello es fundamental un correcto diseño y dimensionamiento de las necesidades de cada proyecto, seleccionar equipos de calidad y una correcta ejecución y mantenimiento de la instalación. Uno de los mayores problemas suele ser el de sobrecalentamiento en las épocas de verano, y cuyo origen es un mal diseño o ejecución de la instalación. 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar


Esquema de la instalación Funcionamiento Ubicación El captador solar Otros tipos : termosifón y tubos de vacío • Aplicaciones

Al ser instalaciones cuyo objetivo es de lograr el máximo ahorro con la mínima inversión, hay que estudiar en cada caso las necesidades de consumo y el óptimo de rentabilidad. Es importante tener en cuenta, que el ahorro obtenido no es directamente proporcional a la inversión realizada, y que por colocar el doble de metros cuadrados de captadores no vamos a obtener el doble de ahorro. Por todo ello, es recomendable dirigirse a los profesionales del sector.

• Consejos para una buena instalación • Datos productivos y económicos • Mercado solar térmico • Nueva legislación

4. Solar Fotovoltaica 5. Integración en la edificación 6. Direcciones de interés Montaje de captadores térmicos en cubierta plana

Montaje de captadores térmicos sobre tejado inclinado

Para unos consumos medios de agua caliente sanitaria, en la provincia de Alicante, con menos de 1m2 de captador por persona , se podría obtener un ahorro de hasta el 70% de energía. Ese 70% sería la energía que nos daría el sol gratuitamente. Además, cada metro cuadrado de captador, supone la no emisión a la atmósfera de 200 kg de CO2 cada año. 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar

3. Solar Térmica Esquema de la instalación Funcionamiento Ubicación El captador solar Otros tipos : termosifón y tubos de vacío • Aplicaciones • Consejos para una buena instalación

Montaje de captadores térmicos integrados en tejado inclinado

• • • • •

• Datos productivos y económicos • Mercado solar térmico • Nueva legislación


Existen ayudas tanto de la administración central, a través del IDAE, como de la Generalitat Valenciana a través de la AVEN (Agencia Valenciana de la Energía). Las ayudas pueden ser en forma de subvenciones a fondo perdido, o de financiación con créditos preferenciales. Estas ayudas se publican anualmente y pueden llegar conjuntamente hasta un máximo del 40%. Además las inversiones en instalaciones de energías renovables, en base al Real Decretolegislativo 4/2004, de 5 de marzo, por la que se aprueba el texto refundido de la Ley del Impuesto sobre Sociedades, tienen una deducción del 10% de la inversión en la cuota íntegra. Teniendo en cuenta las subvenciones, el retorno de la inversión está entre 5-7 años. La vida útil de los captadores está establecida en más de 20 años.

El mercado europeo está liderado por Alemania, estando España, a pesar de contar con mayores recursos solares, en unas cifras bastante alejadas de los principales mercados europeos (datos del ESTIF).

Distribución del área de captadores instalados en Europa en 2004



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• Mercado solar térmico • Nueva legislación

4. Solar Fotovoltaica

Area de captadores por cada 1.000 habitantes en Europa en 2004

Sin embargo, en los próximos años se espera un importante crecimiento del mercado en nuestro país, como se puede observar en las previsiones realizadas por el IDAE para los próximos años.

5. Integración en la edificación 6. Direcciones de interés Area de captadores instalada en España y previsiones (miles m 2)

Este crecimiento va a venir impulsado por la obligatoriedad de su uso en todos los edificios por parte de las ordenanzas solares municipales y del nuevo código técnico de la edificación a aprobar antes de enero del 2006, donde se prevee la obligatoriedad de incorporación de la energía solar térmica en todos los edificios donde haya un consumo de agua caliente sanitaria.


En concreto, para la provincia de Alicante, el borrador del nuevo código establece que como mínimo, el 60% de la energía necesaria para ACS, deberá ser de origen solar. Esto se aplicará a todas las nuevas edificaciones, en las que exista un consumo de agua caliente, y en algunos casos el porcentaje se elevará hasta el 70%.

3. Solar Térmica • • • • • • • • •

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• Nueva legislación


Alcoi Alicante Benidorm Crevillente Denia Elche Elda Ibi Javea Novelda Orihuela Petrer San Vicente Torrevieja Villajoyosa Villena

ZONA IV V IV V IV V IV IV IV IV V IV IV V IV IV

PORCENTAJES DE APORTE SOLAR CASO GENERAL DEMANDA ACS (lit/dia)

ZONA IV

ZONA V

50-5.000

60%

70%

5.000-6000

65%

70%

> 6.000

70%

70%

EFECTO JOULE DEMANDA ACS (lit/dia)

ZONA IV

ZONA V

50-5.000

70%

70%

5.000-6000

70%

70%

> 6.000

70%

70%

Efecto joule : sistema de apoyo eléctrico

Aporte solar mínimo según el borrador del Nuevo Código Técnico de la Edifificación

La conversión de la radiación solar en energía eléctrica se basa en el efecto fotovoltaico, y las propiedades de los materiales semiconductores. Al incidir la radiación solar sobre la célula, la energía de los fotones se transforma en energía eléctrica. Las células comerciales más comunes están basadas en el silicio cristalino dopado con Boro y Fósforo, que dan lugar a los semiconductores P y N respectivamente. 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar

Una célula fotovoltaica tiene unos parámetros eléctricos de voltaje e intensidad pequeños, por lo que comercialmente se presentan en el mercado en forma de módulos. fotovoltaicos.

3. Solar Térmica

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5. Integración en la edificación 6. Direcciones de interés

Silicio Mineral

Oblea de Silicio

Célula Fotovoltaica

Módulo Fotovoltaico

Etapas de fabricación de un módulo fotovoltaico de silicio

A pesar de que en laboratorio se ha llegado a rendimientos superiores al 20%, las células comerciales de silicio cristalino tienen un rendimiento medio de aproximadamente un 15%. Es decir que por cada 1.000 Wh que reciben del sol, transforman 150 Wh en energía eléctrica

El módulo fotovoltaico no es más que una asociación de distintas células, que además están encapsuladas para facilitar su manipulación, instalación y protección. La electricidad producida es de corriente continua, dependiendo su intensidad y voltaje de la configuración de cada módulo. Existen módulos fotovoltaicos comerciales de diferentes tamaños y potencias. Las potencia más comunes está entre 120-140 W, que suele ocupar aproximadamente 1 m2.

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4. Solar Fotovoltaica • Efecto fotovoltaico

• El módulo fotovoltaico • Tipos de instalaciones • FV Aislada : Esquema de la instalación • FV venta a red : Esquema de la instalación • FV venta a red : Ubicación óptima • FV venta a red : Seguidores solares • FV venta a red : Normativa • FV venta a red : Tramites y proceso • FV venta a red : Ejemplo de inversión • Mercado Fotovoltaico


Las potencias de los módulos fotovoltaicos se miden en Watios pico (Wp). Esa es la potencia nominal del módulo en condiciones estándar de 1.000 W/m2 de irradiancia y 25ºC de temperatura. La potencia instantánea en cada momento, dependerá principalmente de estas la temperatura y la irradiancia del momento. Instalación solar integrada en tejadas de vivendas adosadas

Esto también significa que para tener una instalación de 1 kWp de potencia necesitamos aproximadamente 8 m2 de módulos fotovoltaicos. El rendimiento medio de los módulos es de un 13,5%, ligeramente inferior al de las células, debido a las perdidas producidas por la asociación de células. Teniendo en cuenta que en Alicante, en un día soleado, la irradiancia sobre superficie horizontal es de unos 1.000 W/m2, una instalación de 1 kWp , con la orientación adecuada, pude producir a lo largo de todo el año alrededor de 1.450 kWh. Existen también módulos de silicio amorfo, que ofrecen unos rendimientos inferiores de aproximadamente un 6%. Por otra parte, son más económicos y se utilizan fundamentalmente para aplicaciones en electrónica (calculadoras, radios, etc.), equipamiento naval y también en cubiertas especiales de áreas muy grandes.

Las instalaciones de energía solar fotovoltaica transforman la radiación solar en energía eléctrica. Dependiendo de cómo se vaya a aprovechar dicha electricidad, exi sten básicamente dos tipos de instalaciones :


§ Fotovoltaica aislada. Se utiliza para generar electricidad en

aquellos sitios donde no hay acceso a la red eléctrica. Es muy común en zonas rurales aisladas, o de montaña. Tienen una gran importancia en países subdesarrollados, donde son la única posibilidad de llevar la electricidad a muchas zonas donde no existe ninguna infraestructura de distribución eléctrica.

2. Energía Solar 3. Solar Térmica

4. Solar Fotovoltaica • Efecto fotovoltaico • El módulo fotovoltaico

• Tipos de instalaciones • FV Aislada : Esquema de la instalación • FV venta a red : Esquema de la instalación • FV venta a red : Ubicación óptima • FV venta a red : Seguidores solares • FV venta a red : Normativa • FV venta a red : Tramites y proceso • FV venta a red : Ejemplo de inversión • Mercado Fotovoltaico


Instalación fotovoltaica aislada en zona rural de Africa

§ Fotovoltaica para conexión y venta a red. Son pequeñas

plantas productoras de energía eléctrica, las cuales toda la energía que producen, la inyectan a la red eléctrica general. No existe ningún sistema de almacenamiento, y la energía inyectada a la red se vende al distribuidor eléctrico, de acuerdo a la normativa vigente. En este caso, son independientes del posible consumo eléctrico del lugar.

Instalación fotovoltaica conectada a red en nave industrial

Los componentes principales de la instalación aislada son : § Módulo Fotovoltaico. Es el elemento donde se produce la transformación de la radiación s olar en corriente eléctrica continua. § Baterías. Solamente se puede producir electricidad cuando existe radiación solar, sin embargo en muchos casos la necesitamos utilizar cuando no hay sol (Ej. alumbrado nocturno). Esto nos obliga a tener un sistema de acumulación eléctrico, que son las baterías electroquímicas. Son el elemento más delicado de la instalación. 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar 3. Solar Térmica


§ Regulador . Es el componente que asegura que la carga y descarga de las baterías se hace adecuadamente. Es un elemento de protección de las baterías. § Inversor . Los módulos fotovoltaicos generan una corriente continua. Las baterías también suministran corriente continua, normalmente a 12V o 24V. Mediante el inversor transformamos dicha corriente en alterna a 220 V para poder utilizarla en los aparatos electrodomésticos que así lo requieran.

• Efecto fotovoltaico • El módulo fotovoltaico • Tipos de instalaciones

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Esquema de instalación fotovoltaica aislada

Es imprescindible conocer cuales son los aparatos que vamos a conectar, y el uso que se va a hacer de cada uno de ellos. Solo así, evitaremos quedarnos cortos en cuanto a potencia instalada, o incurrir en un sobredimensionamiento, que implicaría unos costes superiores a los necesarios. Es recomendable utilizar elementos de bajo consumo, para poder reducir la potencia a instalar, y con ello la inversión a realizar. Es importante también, que los usuarios conozcan como funciona la instalación, y como deben gestionar la energía limitada de la que disponen. Existen otras aplicaciones, entre las cuales se puede destacar o l s sistemas de bombeo y riego, las antenas de telecomunicaciones y repetidores, y las señalizaciones de carretera.

Los componentes principales de la instalación para conexión y venta a la redson :

§ Módulo Fotovoltaico. Al igual que en las instalaciones aisladas, es el elemento donde se produce la transformación de la radiación solar en corriente eléctrica. 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar 3. Solar Térmica

4. Solar Fotovoltaica • • • •

Efecto fotovoltaico El módulo fotovoltaico Tipos de instalaciones FV Aislada : Esquema de la instalación

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§ Inversor . La corriente continua producida en los módulos fotovoltaicos, para poder ser inyectada a la red, debe ser transformada en corriente alterna en baja tensión, con unos requerimientos específicos. El inversor es el equipo encargado de transformar la corriente para que pueda ser inyectada a la red. § Contador . Es el equipo que mide la cantidad de energía que vertemos a la red, y que por lo tanto facturaremos al operador eléctrico.

Esquema unifilar de instalación fotovoltaica de conexión a red

En estas instalaciones no es necesario acumular la energía producida, ya que está se vierte a la red general. Esto las convierte en instalaciones de muy bajo mantenimiento y muy fiables, ya que eliminamos el elemento más critico que son las baterías.


Instalación fotovoltaica de conexión a red

Las instalaciones fotovoltaicas, instaladas en naves o edificios, son una solución de generación de electricidad de manera distribuida. Frente a la producción centralizada de las centrales eléctricas (térmicas, nucleares o hidráulicas), presentan la gran ventaja de que producen la electricidad allí donde se va a consumir, eliminando el transporte y las perdidas que conlleva. 1. Panorama Energético Actual

En una instalación de venta a red, se trata de optimizar la producción en el total anual, y en nuestra latitud, esto equivale a una inclinación óptima de 30º orientados al sur.

2. Energía Solar 3. Solar Térmica


Sin embargo, asumiendo un descenso en la producción de menos del 5%, podemos jugar con un margen de inclinación y de orientación al sur bastante amplio, lo cual hace que las instalaciones se pueden ubicar en prácticamente cualquier lugar..

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Efecto fotovoltaico El módulo fotovoltaico Tipos de instalaciones FV Aislada : Esquema de la instalación • FV venta a red : Esquema de la instalación

• FV venta a red : Ubicación óptima • FV venta a red : Seguidores solares • FV venta a red : Normativa • FV venta a red : Tramites y proceso • FV venta a red : Ejemplo de inversión • Mercado Fotovoltaico Instalación fotovoltaica de conexión a red en cubierta de nave industrial


Instalación fotovoltaica de conexión a red en alero de un colegio

Existe la posibilidad de maximizar la producción utilizando seguidores solares, que son estructuras móviles que se encargan de que los módulos fotovoltaicos estén siempre en una posición lo más cercana a la perpendicular de los rayos del sol.



Un seguidor que gire de este a oeste, y además pueda variar el ángulo de inclinación de los módulos (dos ejes), puede alcanzar un incremento de energía producida, y de ingresos, de aproximadamente un 30%. Sin embargo, hay que tener en cuenta el coste adicional de estos equipos, y que suelen requerir un cierto mantenimiento, por lo que hay que estudiar su rentabilidad para cada proyecto. Se utilizan sobre todo en grandes plantas de producción.

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Efecto fotovoltaico El módulo fotovoltaico Tipos de instalaciones FV Aislada : Esquema de la instalación • FV venta a red : Esquema de la instalación • FV venta a red : Ubicación óptima

• FV venta a red : Seguidores solares • FV venta a red : Normativa • FV venta a red : Tramites y proceso • FV venta a red : Ejemplo de inversión • Mercado Fotovoltaico Instalación solar fotovoltaica para venta a red en zona rural, con seguidores solares


En España disponemos de una serie de leyes que establecen los criterios y requisitos a partir de los cuales, cualquier persona física o jurídica puede ser titular de una instalación fotovoltaica para venta a red. La normativa además especifica el precio y condiciones de venta, así como la obligatoriedad de la compañía eléctrica de compra, cumpliendo con las especificaciones técnicas y de seguridad establecidas. 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar 3. Solar Térmica

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La normativa al respecto es la siguiente : § Real Decreto 436/2004 de 12 de marzo, por el que se establece la metodología para la actualización y sistematización del régimen jurídico y económico de la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial. B.O.E. Núm. 75, de 27 de marzo de 2004, § Resolución de 31 de mayo de 2001 sobre factura en instalaciones solares fotovoltaicas, por la que se establecen modelo de contrato tipo y modelo de factura para instalaciones solares fotovoltaicas conectadas a la red de baja tensión. B.O.E Núm. 148, de 21 de junio de 2001

Según lo especificado en el RD 436/2004, el precio de venta, para instalaciones de hasta 100 kW, es el 575% de la tarifa eléctrica de referencia, actualizada anualmente por el gobierno. En el año 2005, este precio equivale a 0,421 €/kWh producido. Este precio, actualizado anualmente, está garantizado durante 25 años, momento a partir del cual el precio baja al 400% de la tarifa eléctrica de referencia, y durante el tiempo de vida de la instalación. Al tratarse de instalaciones eléctricas de baja tensión, deben ser realizadas por instaladores autorizados, y cumplir con el reglamento electrotécnico de baja tensión. Además, en la Comunidad Valenciana, para poder realizar estas instalaciones en suelo rústico no urbanizable, en base a la ley 10/2004 del 9.12.2004, sobre suelo no urbanizable, es necesario la autorización previa a través de una licencia municipal. Para ello, normalmente el ayuntamiento requiere una declaración de interés comunitario. Todos estos trámites hacen que actualmente en la Comunidad Valenciana las instalaciones en suelo no urbanizable

Proceso de instalación para venta a red

Para una instalación de venta a red, los trámites a realizar son los siguientes :

Memoria/proyecto Técnico

§ Realización de la Memoria técnica. Para instalaciones de

más de 10 kW es necesario proyecto técnico visado. 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar 3. Solar Térmica


§ Solicitud del punto de conexión al distribuidor eléctrico. § Solicitud de Inscripción previa en el Registro de Productores

de Energía Eléctrica en Régimen Especial (REPE)

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Solicitud previa en el REPE

§ Ejecución de la instalación. § Firma del contrato con la compañía eléctrica y

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Solicitud de punto de conexión

Ejecución de la Instalación

§ Solicitud del acta de puesta en marcha de la instalación y

solicitud definitiva en el REPE. Para ello es necesario :

Firma contrato con distribuidor

§ Certificado eléctrico del instalador § Certificado fin de obra § Copia de contrato con empresa eléctrica

Acta de Puesta en marcha dela instalación

§ Verificación de la instalación por parte de la propia compañía

eléctrica. Una vez verificada, se puede conectar a red y empezar a facturar.

Una vez puesta en marcha la instalación, y firmado el contrato con la compañía eléctrica, el titular deberá darse de alta en el IAE, y pagar el IVA trimestralmente.

Verificación de la instalación

Conexión de la instalación

Emisión de la primera factura

Los costes de inversión medios según ASIF (Asociación de la Industria Fotovoltaica) oscilan entre 600 €/Wp para instalaciones grandes de 100 kWp, y 7 €/Wp para instalaciones pequeñas de 5 kWp. Los precios se referencian a los Wp instalados, pero incluyen el coste total de la instalación. Teniendo en cuenta que en Alicante, una instalación de 1 kWp, con una ubicación óptima, puede producir 1.450 kWh al año, los ingresos medios serían de unos 600? po r kWp instalado. 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar 3. Solar Térmica

4. Solar Fotovoltaica • • • • • • • • •

Efecto fotovoltaico El módulo fotovoltaico Tipos de instalaciones FV Aislada : Esquema de la instalación FV venta a red : Esquema de la instalación FV venta a red : Ubicación óptima FV venta a red : Seguidores solares FV venta a red : Normativa FV venta a red : Tramites y proceso

• FV venta a red : Ejemplo de inversión • Mercado Fotovoltaico


Si incluimos el 10% de deducción fiscal al que se tiene derecho por tratarse de inversiones medioambientales, el retorno de la inversión es de aproximadamente 10 años.

Ejemplo de inversión Potencia a instalar Inversión a realizar Precio por Wp Deducción fiscal Ingresos anuales

: : : : :

5 kWp 35.000 € 7 €/Wp 10% 3050

€/año

Retorno inversión VAN a 25 años TIR a 25 años

: : :

10 12.500 15%

años

• Datos para un ejemplo de inversión con financiación a 10 años al 3,3% de interés • Durante los diez primeros años, los ingresos equivalen a la devolución del préstamo. • A partir del año 11, todo lo que ingresamos es beneficio.

Existe la posibilidad de solicitar ayudas a través del IDAE y del AVEN, aunque debido al creciente número de solicitudes, cada vez es más difícil conseguirlas. Los módulos fotovoltaicos tienen una vida de más de 25 años, y actualmente los fabricantes garantizan que después de 25 años, el rendimiento será al menos el 80% de rendimiento inicial.

En Europa, el mercado fotovoltaico en cuanto a instalaciones realizadas, está liderado claramente por Alemania, primer mercado mundial, donde en el año 2004, se instaló el 88% de la potencia total de todo Europa (datos de EPIA).


4. Solar Fotovoltaica • • • • • • • • • •

Efecto fotovoltaico El módulo fotovoltaico Tipos de instalaciones FV Aislada : Esquema de la instalación FV venta a red : Esquema de la instalación FV venta a red : Ubicación óptima FV venta a red : Seguidores solares FV venta a red : Normativa FV venta a red : Tramites y proceso FV venta a red : Ejemplo de inversión

• Mercado Fotovoltaico 5. Integración en la edificación 6. Direcciones de interés

El mercado Español, es comparativamente mucho menor que el Alemán, a pesar de disponer de mejores condiciones. Sin embargo, presenta un crecimiento sostenido, y las previsiones del IDAE para los próximos 5 años, son de multiplicar por 5 la potencia actual instalada.

Potencia solar fotovoltaica (MWp

En cuanto a la fabricación, el primer fabricante a nivel mundial es Japón con el 48% de la producción, seguido de Europa con el 27%. España es la cuarta potencia mundial y segunda europea, exportando, principalmente a Alemania, gran parte de su producción (datos : EPIA).

Italia; 8; 2% Suecia; 10; 3% Francia; 30; 9%

España; 81; 24%

Bélgica; 7; Rusia; 3; 1% Otros; 4; 2% 1%

Pais : MWp ; %

Alemania; 201; 58%

País;MWp; % Fuente:Photon

Fabricación de módulos fotovoltaicos en Europa en 2004

Hoy en día existen en el mercado todo tipo de soluciones de integración arquitectónica, conviertiendo la energía solar en una herramiento más de diseño para los arquitectos. Es posible incluso, sustituir el tejado por los propios captadores térmicos o módulos fotovoltaicos.

En cubierta plana 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar 3. Solar Térmica

Sobre tejado inclinado

4. Solar Fotovoltaica En voladizo

5. Integración en la edificación • Posibilidades de integración

Integrado en tejado

• Cristales fotovoltaicos

Tejado sinérgico 6. Direcciones de interés En fachada

Posibilidades de integración arquitectónica de la energía solar

Existe también la posibilidad de integrar las células fotovoltaicas en cristales. Se pueden así formar cristaleras con una doble función : • Protección parcial de la radiación solar • Producción de electricidad, transformando la radiación que no qu eremos dejar pasar. 1. Panorama Energético Actual 2. Energía Solar 3. Solar Térmica

Se pueden así diseñar lucernarios fotovoltaicos, como los mostrados en las fotografías.


5. Integración en la edificación • Posibilidades de integración

• Cristales fotovoltaicos


Lucernario en área de recepción de oficinas

Lucernario en área de trabajo

ORGANISMOS NACIONALES § IDAE : Instituto para la diversificación y el ahorro energético. www.idae.es § AVEN : Agencia Valenciana de la Energía. www.aven.es § ASIF : Asociación de la Industria Fototvoltaica. www.asif.org § ASIT :Asociación Solar de la Industria Térmica. www.asit-solar.es 1. Panorama Energético Actual

§ APPA : Asociación de Productores de Energías Renovables.www.appa.es

2. Energía Solar 3. Solar Térmica 4. Solar Fotovoltaica 5. Integración en la edificación

INFORMACION § CENSOLAR : Centro de Estudios de la Energía Solar. www.censolar.es § CIEMAT : Centro Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas. www.ciemat.es


§ CENER : Centro Nacional de Energías Renovables . www.cener.com § REVISTA ENERGIAS RENOVABLES. www.energias-renovables.com § REVISTA ERA SOLAR. www.erasolar.es § REVISTA ENERGETICA XXI . www.energetica21.com § ENERGUIA : www.energuia.es § SOLARWEB : www.solarweb.net

INTERNACIONALES § ISES : International Solar Energy Society. www.ises.org § ESTIF : European Solar Thermal Industry. www.estif.org § EPIA : European Photovoltaic Industry Association. www.epia.org

Energia Solar

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