¿Qué es un sistema fotovoltaico? Explicación sencilla de la función, los costos y los subsidios
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Stefano Fonseca es un ingeniero de energía y medio ambiente con más de seis años de experiencia en equipos técnicos de construcción (TGA). Combina la experiencia técnica con la pasión por la comunicación comprensible. Durante más de cinco años, ha escrito como editor independiente sobre energía renovable y vida sostenible, en particular sobre la energía fotovoltaica y las bombas de calor.
El número de sistemas fotovoltaicos aumenta constantemente de un año a otro. Los propietarios también están interesados en tener su propio sistema solar, pero ¿realmente vale la pena? Aquí puede encontrar todo lo que necesita saber sobre los sistemas fotovoltaicos, desde el funcionamiento hasta los costos y los subsidios.
¿Qué es un sistema fotovoltaico?
Un sistema fotovoltaico es un sistema solar que convierte la luz solar en electricidad. Consiste en varios módulos fotovoltaicos que se montan en el techo o en un área abierta. La electricidad generada puede usarse en el hogar, almacenarse o alimentarse a la red pública.
¿De qué componentes se compone un sistema fotovoltaico?
Un sistema fotovoltaico consta de varios componentes técnicos que trabajan juntos para convertir la luz solar en electricidad doméstica utilizable. Cada uno de estos componentes desempeña su propia función en el sistema general:
- paneles solares: Se componen de muchas células solares y convierten la luz solar en corriente continua. La eficiencia varía según el tipo de módulo.
- inversores: Convierte la corriente continua de los módulos en corriente alterna. Esta corriente alterna puede usarse directamente en el hogar, almacenarse o alimentarse a la red eléctrica.
- sistema de montaje: Garantiza que los módulos estén conectados de forma segura. El sistema debe coincidir con la forma y la orientación del techo.
- alambrado: Los cables que transportan corriente conectan todos los componentes. Transportan la corriente continua del módulo al inversor y la corriente alterna al hogar o a la red.
- contador de electricidad: El contador bidireccional mide la electricidad generada, el autoconsumo y el suministro a la red. Esto permite facturar con el operador de la red.
- Almacenamiento de energía (opcional): un sistema de almacenamiento de baterías almacena el exceso de energía solar para su consumo posterior. Esto aumenta la proporción del autoconsumo y reduce la dependencia del proveedor de electricidad.
- gerente de energía o Medidor inteligente (opcional): estos dispositivos optimizan el consumo eléctrico del hogar. Por ejemplo, encienden a los consumidores de forma selectiva cuando hay suficiente energía solar disponible.
¿Cómo funciona un sistema fotovoltaico?
Un sistema fotovoltaico convierte la luz solar en electricidad doméstica utilizable. Los módulos solares capturan la luz y generan corriente continua a partir de ella. Un inversor convierte esta corriente continua en corriente alterna doméstica normal. La electricidad generada puede consumirse directamente en el hogar, almacenarse en caché en un sistema de almacenamiento o alimentarse a la red eléctrica pública.
Requisitos para una instalación fotovoltaica
Se deben cumplir ciertos requisitos para el funcionamiento económico y técnico de un sistema fotovoltaico. Estos se refieren en particular al edificio, la ubicación y la conexión a la red eléctrica:
- Área de techo adecuada: El área del techo debe ser lo más grande posible, sin sombra y en buenas condiciones.
- Barato Orientación e inclinación del techo: Una orientación orientada al sur con una inclinación de 30 a 40 grados produce el mayor rendimiento solar. Las orientaciones de este a oeste también son útiles si se quiere repartir el autoconsumo a lo largo del día.
- Capacidad de carga del techo: El techo debe poder soportar de forma segura la carga adicional de la instalación fotovoltaica. Las pruebas estáticas se recomiendan especialmente para edificios antiguos.
- Opción de conexión de red: El sistema debe poder conectarse a la red eléctrica pública. Este es un requisito previo para el suministro y Registrarse con el operador de red.
- Espacio para inversores: Debe haber una habitación seca y bien ventilada en la casa. Allí se instala el inversor y, si es necesario, un dispositivo de almacenamiento de energía.
- Espacio del medidor en la caja de conexiones de la casa: Se requiere un contador bidireccional para su funcionamiento. El armario de contadores existente debe ser adecuado o estar adaptado para este propósito.
¿Cuánto cuesta un sistema fotovoltaico?
El coste medio de una instalación fotovoltaica para una vivienda unifamiliar oscila entre los 10.000 y los 15.000 euros. Los costes específicos oscilan entre 1.200 y 1.600 euros por cada pico de kilovatio (kWp) instalado, según el tamaño, los componentes y la elección del proveedor.
La siguiente es una descripción general de la asignación de costos:
¿Qué financiación hay disponible para los sistemas fotovoltaicos?
Hay varios subsidios disponibles para los sistemas fotovoltaicos, incluido el préstamo 270 de KfW a bajo interés, la tasa impositiva cero para los sistemas fotovoltaicos de hasta 30 kWp, Tarifa de alimentación de acuerdo con los programas de financiación regional y EEG de los estados o ciudades federales individuales. Estos programas reducen los costos de inversión y mejoran la rentabilidad de su planta.
He aquí una descripción general:
¿Cuándo vale la pena una instalación fotovoltaica?
Un sistema fotovoltaico vale la pena si el precio es inferior a 1600 euros por pico de kilovatio instalado y el consumo anual de electricidad es de al menos 3000 kWh. En estos casos, la planta alcanza una alta tasa de autoconsumo y, por lo general, se amortiza en un plazo de 15 a 20 años.
La inversión es especialmente rentable si además tienes un alto nivel de autoconsumo, por ejemplo, mediante una bomba de calor o un coche eléctrico. Entonces, la instalación fotovoltaica vale la pena incluso a precios de hasta 1.800 euros por kWp.
Cuanto más alto sea el precio de la electricidad y más electricidad autogenerada se utilice en el hogar, más rápido se amortizará el sistema. En muchos escenarios, los sistemas fotovoltaicos se amortizan después de solo 10 a 15 años.
Ejemplo de cálculo
Un hogar con un Consumo de energía de 5000 kWh En el año, uno sería Gran sistema fotovoltaico de 7 kWp instalar. Los costos son 10.000 euros. En el ejemplo, un Autoconsumo del 30% aceptado. La electricidad restante se utiliza para Tarifa de alimentación de 7,86 centavos por kilovatio hora alimentados a la red.
El sistema fotovoltaico reduciría los costos de electricidad de 1.750 a 629,86 euros. Los costes de inversión se amortizarían en tan solo 9 años. De ahora en adelante, el ahorro anual ascendería a 1.120,14 euros. Con una vida útil de 25 años, esto se traduciría en un beneficio de alrededor de 18.000 euros.
¿Cómo funciona la instalación?
La instalación de un sistema fotovoltaico sigue un proceso claro que tiene en cuenta tanto los requisitos técnicos como los legales. Empresas especializadas se encargan de la planificación, la instalación y el registro. Así es como funciona la instalación paso a paso:
- Cita y consulta in situ: Una empresa especializada comprobará el techo, la orientación y el consumo de energía. A continuación, recibirá una oferta adecuada.
- Planificación de la planta: El sistema se planifica de forma individual. Se definen el tamaño, el tipo de módulo, el inversor y el almacenamiento (si es necesario).
- Prueba de estática del techo: Antes de la instalación, se comprueba si su techo puede soportar la carga adicional.
- Solicitud de red del operador de red: La empresa especializada registra el sistema con el operador de la red y proporciona la documentación necesaria para la alimentación.
- Instalación de los módulos fotovoltaicos: El equipo de montaje instala la subestructura y fija los paneles solares al techo.
- Instalación de inversores y cableado: El inversor está instalado en la casa y los módulos están cableados profesionalmente.
- Cambio de contador por operador de red: El antiguo contador de electricidad se sustituye por un contador bidireccional, que mide tanto el consumo como la alimentación.
- Puesta en marcha e inscripción en el registro de datos maestros del mercado: Una vez sustituida la central de medida, el instalador pone en marcha el sistema. El registro en el registro de datos maestros del mercado lo lleva a cabo el operador.
- Entrega y documentación: Recibirá todos los documentos pertinentes, las instrucciones de funcionamiento y la aprobación oficial del sistema.
¿Qué tipos de sistemas fotovoltaicos hay?
Existen varios tipos de sistemas fotovoltaicos, que difieren según la ubicación de uso, la conexión a la red y el modo de operación. Los tipos más comunes son sistemas de techo, sistemas de espacios abiertos, centrales eléctricas de balcones y sistemas de islas. Cada variante cumple diferentes requisitos y es adecuada para diferentes áreas de aplicación.
¿Puedo producir toda mi electricidad yo mismo?
En principio, es posible cubrir completamente sus propias necesidades de electricidad con un sistema fotovoltaico y un dispositivo de almacenamiento de energía. Para ello, el sistema debe ser muy grande y el tanque de almacenamiento debe ser lo suficientemente grande. Sin embargo, en la práctica, este esfuerzo no suele valer la pena, ya que los costos de inversión son significativamente más altos que los beneficios económicos. La autosuficiencia total no suele ser económica, sobre todo en las regiones con una red eléctrica estable.
¿Qué ocurre en caso de un corte de energía?
En caso de un corte de energía, un sistema fotovoltaico normal se apaga automáticamente. Esto se debe a que el inversor solo funciona y suministra electricidad a la red cuando la señal de la red es estable. Sin esta señal, se desconecta de la red y deja de producir electricidad.
Si desea utilizar energía solar incluso en caso de un corte de energía, necesita una unidad de almacenamiento de energía con función de alimentación de respaldo. Esto permite que su sistema siga alimentando ciertos dispositivos de la casa, incluso sin una conexión de red.
¿Cuánto dura una instalación fotovoltaica?
Morir Vida útil de una instalación fotovoltaica tiene alrededor de 25 a 30 años. Los módulos solares están perdiendo energía lentamente, pero siguen proporcionando electricidad fiable incluso después de décadas. Los inversores y los sistemas de almacenamiento suelen tener que sustituirse antes: el inversor después de unos 10 a 15 años y el sistema de almacenamiento después de 10 a 20 años, según el tipo.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de un sistema fotovoltaico?
Un sistema fotovoltaico ofrece muchas ventajas, pero también tiene algunas desventajas. Un resumen de los puntos más importantes:
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