Diez claves para dar el paso a la energía solar

Vivir en un país con tantas horas de sol como España es una oportunidad para contribuir a la mejora del medio ambiente. La energía solar es una alternativa renovable idónea en estas latitudes, tanto para instalaciones industriales como domésticas. Pero, ¿qué se necesita para poner placas solares en casa? Se debe de tener en cuenta la normativa, posibles subvenciones o desgravaciones y los diferentes modelos de paneles solares con sus ventajas y desventajas. También, el coste (o el ahorro) de ser autosuficientes. Los expertos Carolina Senabre y Sergio Valero, investigadores del Grupo de Ingeniería Mecánica Aplicada de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, comentan diez aspectos clave sobre la planificación de una instalación solar.

Vivo en un piso, ¿puedo poner placas solares en mi edificio?

La respuesta es sí, con un “pero”. Los propietarios de un piso en comunidad de vecinos que quieran tener una instalación fotovoltaica individual deben contar con autorización expresa y por unanimidad de la comunidad de propietarios, ya que la instalación de paneles solares suponen una alteración de un elemento común, como indican el artículo 396 del código civil y el artículo 17.1 de la Ley de Propiedad Horizontal.

También, en el caso de las comunidades de vecinos, cualquier propietario puede solicitar la instalación de paneles solares compartidos, que debe de ser aprobada por al menos un tercio de los integrantes de la comunidad. Quienes hayan votado en contra no están obligados a pagar costes de la instalación o mantenimiento, pero tampoco podrán hacer uso de los paneles. En caso de aprobarse este tipo de instalación, la electricidad se conectará a la red interna del edificio y se distribuirá hacia las viviendas. Un contador en las placas medirá la energía generada y otros contadores individuales medirán la energía consumida en cada vivienda. Después, la comercializadora eléctrica descontará los kilovatios a la factura de los vecinos. Las instalaciones fotovoltaicas también pueden utilizarse para abastecer las zonas comunes como la piscina o los ascensores.

El Real Decreto 244/2019, del 5 de abril publicado por el Gobierno español pretende que el autoconsumo de energía solar esté exento de todo tipo de cargos y peajes. El investigador de la UMH Sergio Valero indica las principales novedades legislativas: 

• Facilidad administrativa a la hora de tramitar y legalizar las instalaciones de autoconsumo. 
• Posibilidad de realizar autoconsumo colectivo (comunidades de vecinos, polígonos industriales, etc.)
• Poder compensar con la empresa eléctrica la energía producida por las placas solares que no han sido consumidas ese día y que han sido vertidas a la red eléctrica.
• La potencia pico instalada en las placas solares puede ser mayor que la contratada a la compañía eléctrica. 

La legislación prevé algunas distinciones para tipos especiales de vivienda como los inmuebles protegidos o en suelo rústico. 

¿Qué tipo de instalación se necesita?

El primer paso para planificar una instalación solar es conocer el consumo eléctrico de la vivienda y decidir si se quiere ser totalmente independiente de la red eléctrica o combinar el autoconsumo y la conexión a la red. Conviene revisar las últimas facturas de la luz y también utilizar los simuladores de consumo que ponen a disposición de los usuarios distintas empresas de instalación de placas solares. El profesor Valero indica que es posible ser totalmente independiente de la red eléctrica, lo que se llama una instalación fotovoltaica aislada de red, siempre y cuando esta instalación estuviera correctamente dimensionada para cubrir la demanda prevista. El consumo eléctrico medio diario de un hogar español está en torno a 8,5-10 kWh día. Para cubrir este consumo, se necesita una potencia instalada en placas de 2800-3300 W. A los paneles solares habría que sumar el resto de equipos: regulador, inversor eléctrico y baterías. 

Para combinar la energía solar y la red eléctrica, se realizaría una instalación fotovoltaica de autoconsumo directo sin baterías. El profesor Valero comenta que, en este caso, sólo se aprovecha un 30 o 35% de la energía generada por la placa solar. El número de placas a instalar “dependerá de la potencia total requerida, la curva horaria de consumos y el perfil de consumo del usuario”, explica la investigadora de la UMH Carolina Senabre. Asimismo, hay que tener en cuenta factores como el lugar de la instalación (latitud, orientación e inclinación) y el espacio disponible en metros cuadrados, entre otros. 

En la web de la REE (Red Eléctrica de España) se pueden consultar el precio diario de la energía y el valor del excedente que se vierte a la red desde una instalación particular de paneles solares. 

Desgravaciones y financiación

En España, cada comunidad autónoma tiene su propio plan para la implantación de la energía fotovoltaica. En el caso de la Comunidad Valenciana, se han aprobado deducciones fiscales en el IRPF para Autoconsumo y Energía Renovables. Cualquier persona que haya invertido en una instalación de autoconsumo, bien en su vivienda unifamiliar o en un bloque, podrá deducir un 20% del importe de las cantidades invertidas. La rebaja máxima anual establecida son 8.000 euros. 

Las instalaciones deducibles son: 

• Instalaciones de autoconsumo eléctrico.
• Instalaciones de producción de energía térmica, equipadas o no con sistemas de acumulación energética.
• Instalaciones de producción de energía eléctrica destinadas a la electrificación de viviendas aisladas de la red eléctrica. 

El Institut Valencià de Competitivitat Empresarial ofrece financiación bonificada para proyectos de autoconsumo eléctrico en empresas y entidades. Podrán beneficiarse empresas y ayuntamientos, así como cualquier entidad o persona jurídica de naturaleza pública o privada, con sede en la Comunitat Valenciana, con excepción de las comunidades de propietarios de viviendas. El préstamo será como máximo de 500.000€ para cubrir el 100% de la inversión, con un tipo de interés del 0%.  

La instalación de placas solares también puede suponer una reducción del 50% del Impuesto de bienes inmuebles (hasta 300 euros por inmueble y año, durante 3 años). Según la normativa de aplicación en Alicante, estos son los requisitos a cumplir por los sistemas de aprovechamiento térmico o eléctrico de la energía solar:

• El sistema debe disponer de una superficie mínima de captación solar útil de 4m2 de superficie construida y una potencia instalada mínima de 5kw por cada 100 m2 de superficie construida.
• La instalación del sistema de energía en la vivienda no debe estar regulada como obligatoria en la normativa de construcción.

Requisitos previos de una instalación de paneles solares

Antes de hacer la instalación, los técnicos tendrán en cuenta la orientación de la superficie donde se instalarán las placas solares. Idealmente, se orientarán hacia el sur. Si la instalación está orientada en dirección este u oeste, se producirán unas pérdidas de entre el 5% y el 15%. Además, la cubierta debe tener una inclinación entre 15º y 45º. En el caso de que sea plana, se deben de colocar estructuras con un ángulo de inclinación adecuado. Este punto es tan importante que puede llegar a reducir por la mitad la superficie de placas solares necesarias. Es decir, unas placas colocadas en paralelo al suelo, rinden la mitad que unas placas instaladas con la inclinación correcta. Respecto a la forma de la superficie de instalación, cuanto más regular y cuadrada sea la cubierta, mejor. Hay que tener en cuenta obstáculos como los huecos de ascensores, chimeneas, climatizadores, entre otros.

¿Qué es un panel solar? 

Las placas solares son unos dispositivos tecnológicos que convierten la energía solar, formada por fotones, en energía eléctrica. Existen tres tipos de paneles solares: los fotovoltaicos, los solares térmicos y los híbridos.

Panel solar fotovoltaico

En el mercado se encuentran principalmente dos tipos de módulos: los formados por 72 células que tienen una superficie aproximada de 2 m² y los formados por 60 células que tienen una superficie de 1,6 m². A medida que se reduce su coste, los módulos fotovoltaicos se presentan como una gran alternativa para generar la electricidad limpia en casas, hospitales, comercios o escuelas. En función de cómo están compuestas las células fotovoltaicas, los paneles solares fotovoltaicos pueden ser:

• Monocristalinos (silicio)
• Policristalinos (silicio)
• Otros no compuestos por silicio como Thin Film o los Orgánicos.

Hoy en día no existe una diferencia significativa de rendimiento entre un módulo con células de silicio monocristalino o policristalino, como tampoco hay una diferencia a nivel de precios. “Podemos encontrarnos módulos monocristalinos más caros que policristalinos y viceversa”, explica Sergio Valero. Este tipo de paneles se suele utilizar sistemas aislados de la red o autoconsumo eléctrico.

Panel solar térmico

El panel solar térmico transforma la energía del sol en energía térmica, es decir, en calor. Tiene múltiples usos como la climatización de piscinas o la creación de vapor. Según sus características, los paneles térmicos se agrupan en:

• Captador solar plano no protegido: Alcanza un máximo de 50ºC. Se usa para la calefacción y para el agua caliente sanitaria en sistemas domésticos.
• Colector de media temperatura: Incorporan una cubierta transparente que evitan que el panel pierda el calor. Puede llegar a alcanzar los 90ºC.
• Colector de alta temperatura: Añade una cubierta entre el colector de media temperatura y el convertidor, generando un vacío entre las dos cubiertas. Puede alcanzar hasta 150ºC y se utilizan para producir vapor capaz de mover turbinas que permiten la generación eléctrica.

Panel solar híbrido

El panel solar híbrido es una combinación de un panel fotovoltaico junto a uno térmico. Con las dos tecnologías aunadas en un solo panel, produce electricidad y calor simultáneamente. La evolución que los paneles híbridos han tenido en los últimos años ha sido muy positiva, dadas las ventajas que presentan frente a los paneles fotovoltaicos y térmicos por separado. Este tipo de paneles se presenta como la alternativa perfecta para todos aquellos lugares donde, además de demandar agua caliente sanitaria, el espacio en cubierta sea reducido como, por ejemplo, un hotel, una piscina climatizada o una residencia.

¿Se puede mejorar el rendimiento de una instalación solar?

Para conseguir que la instalación de placas solares sea más eficiente, es aconsejable realizar el consumo de electricidad en las horas centrales del día, que son las horas en las que más energía solar se produce. De esta manera, se pueden alcanzar valores de autoconsumo en torno al 45 – 50%, destaca Sergio Valero.

¿La energía solar es rentable en el norte de España?

La energía solar no es exclusiva del sur. De hecho, en países del norte de Europa como Alemania, Austria o Francia, la superficie de colectores solares es muy elevada. “En todas las partes de España es interesante instalar placas solares, puesto que es un país que tiene un promedio diario de horas de sol muy alto”, explica Valero. Esto se conoce en ingeniería fotovoltaica como horas solares pico o HSP. Respecto al rendimiento global de la placa solar, la diferencia reside en la ubicación geográfica, la orientación y la inclinación.

A modo de ejemplo, una instalación solar fotovoltaica con una potencia pico instalada en placas de 5kW situada en Elche con el mejor ángulo de inclinación y orientación posibles para esta zona produciría al cabo de un año un total de 7860 kWh anuales. En las mismas condiciones, se generarían 6610 kWh en La Coruña o 5030 kWh en Stralsund (Alemania).

Tipos de energía

Ventajas y desventajas de la energía fotovoltaica: ahorro y medioambiente

La energía fotovoltaica supone un ahorro económico para el consumidor. Además, contribuye a la descarbonización y a mejorar la calidad del aire. Esto ayuda al cumplimiento de los objetivos locales, nacionales y europeos en materias renovables; crea nuevos puestos de trabajo y, finalmente, reduce las inversiones asociadas a la red de distribución y aumenta la eficiencia del sistema. No obstante, la inversión inicial es alta y no se recupera hasta pasados los años. El rendimiento varía a lo largo de las estaciones debido a la meteorología y, aunque la energía solar no es contaminante, sí lo es la producción de las células de silicio que se encuentran en las placas. 

Si bien el coste inicial es grande, la inversión se amortiza. El mantenimiento de las placas es barato, es posible que con una limpieza al año sea suficiente. Los tubos solares cuentan con una garantía de unos 20-25 años, lo que asegura la inversión al largo plazo. Además, se puede vender la energía que se produzca en exceso.

Algunas propuestas legislativas de la Comisión Europea se centran en la lucha contra el cambio climático. Su propuesta legislativa tiene como fin alcanzar los objetivos del Acuerdo de París mediante el impulso de las energías renovables y el autoconsumo. La energía solar es una energía limpia y sostenible. La única contaminación que causa es durante la fabricación, el transporte y la instalación de los paneles. Además, es una fuente renovable que brilla en todos los rincones del mundo, por lo tanto, si hay sol, hay energía solar en mayor o menor medida. 

Innovación en energía solar

El Grupo de Ingeniería Mecánica Aplicada de la Universidad Miguel Hernández trabaja con el objetivo de conseguir que los paneles solares logren absorber la máxima cantidad de energía posible, incluso sin producirse las condiciones idóneas. Para ello utilizan, entre otras herramientas, simuladores de paneles solares que reproducen cualquier condición meteorológica posible. 

En 2015, una estudiante de la UMH diseñó una planta potabilizadora que funciona con energía fotovoltaica. El proyecto pretendía abastecer agua a pequeñas poblaciones africanas. 

En la actualidad, la empresa del Parque Científico de la UMH Holoe Systems  ha desarrollado un sistema capaz de filtrar el espectro de la luz solar. Mediante elementos ópticos holográficos, han comprobado que es posible filtrar y focalizar la luz solar de modo que únicamente se deje pasar el espectro deseado según cada aplicación. Cuando una placa solar se sobrecalienta, se deteriora y su rendimiento decae. Con la tecnología holográfica, es posible eliminar el ruido térmico y evitar que las células fotovoltaicas sufran los efectos del calor, lo que mejora su eficiencia. Mediante un sistema de concentradores holográficos, es posible multiplicar por 7 la luz que recibe la fotocélula. Esto lo transforma en una “luz útil”, sin los componentes espectrales innecesarios para la generación de electricidad.

Evolución de los parques solares en Alicante

Después de unos años de depresión económica y leyes que no facilitaban su uso, la energía fotovoltaica ha resurgido de sus cenizas en la provincia de Alicante. A partir de 2018, se empiezan a instalar plantas solares tanto en empresas como en terrenos públicos. En agosto de 2019, el Consell tramita cuatro plantas fotovoltaicas en la provincia alicantina. Xixona fue el municipio escogido para albergar la mayor planta de toda la comunidad autónoma. 

Un reportaje de UMH Sapiens de: Andrea Giner, Rocío González, Silvia Martínez y Emma Navalón.