La tecnología de placas solares y baterías para entornos que están aislados no es nueva, aún recuerdo hace unos 25 años la visita a un pequeño chalet que tenía un sistema de placas solares y podía mantener una nevera y una pequeña TV de tubo en funcionamiento con baterías de ácido.

Es cierto que con el paso de los años la eficiencia de los paneles solares ha cambiado y evolucionado a mejor. 

Hoy día se están presentando paneles de tamaño residencial que prometen una salida de 700 W mientras que por aquel entonces no existía este tamaño estandarizado y una superficie igual de placas generaría unos 350 W en el mejor de los casos.

Pero antes de nada quiero intentar exponer cómo está el mercado y por qué últimamente estamos viendo tantas estaciones de carga con opción de paneles solares.

Ya os avanzo que no es oro todo lo que reluce y que no en todos los casos merece económicamente la inversión en este tipo de soluciones. No hablo de si merece a nivel ecológico, que es un debate aparte.

Tipos de instalaciones solares domésticas 

Dentro de las opciones que tienes a la hora de hacer uso del sol como fuente de alimentación de tu hogar tenemos que tener en cuenta esta primera clasificación que tiene en cuenta si en tu vivienda hay conexión a la red eléctrica o no.

• Instalación on-grid: Tienes conexión a la red eléctrica y tu sistema de alimentación solar, aporta energía sobre ello. Podrás consumir durante las horas de sol tu producción en tiempo real o exportar a la red la energía que no consumas. Si no hay sol, puedes usar electricidad de la compañía eléctrica.
• Instalación off-grid: No hay conexión a la red eléctrica y la única energía que puedes utilizar es la que generes con tu sistema de alimentación solar | generador.

Las primeras son las más comunes y muchos usuarios apuestan por, además, instalar alguna batería para poder almacenar energía durante el día y que su consumo eléctrico corra desde las propias baterías, en lugar de pagárselo a la compañía eléctrica comercializadora.

Veamos cómo funciona una instalación solar y qué dispositivos se necesitan.

Funcionamiento de una instalación solar 

Para que una instalación solar funcione necesitamos primero que haya radiación de luz, que es la energía que se recoge por parte de las placas solares, segundo elemento. Podríamos pensar en la energía como el agua, el sol sería la lluvia y las placas solares serían ese pantano donde llega el agua de lluvia.

Aquí hay que tener en cuenta que si bien no es necesario tener sol directo, vale con la iluminación de ambiente para generar electricidad, sí que es necesario para que la eficiencia sea suficiente como para que sea rentable la instalación. Además, curiosidades de esta tecnología, hace falta sol, pero no mucho calor, o, si no, la eficiencia también baja.

Las placas solares convierten la luz solar en electricidad continua gracias a un controlador de carga que puede ser PWM o MPPT, y ese controlador de carga pasa a un dispositivo que convierte la corriente continua en corriente alterna, a 220v 50 Hz, para poder utilizar tus electrodomésticos y dispositivos en casa.

Todo este pack de controlador de carga e inversor puede ser comprado como una única unidad que se conoce como inversor, aunque tiene controladores de carga solar. Este inversor inyecta electricidad en tu instalación eléctrica y se consume por tu frigorífico y dispositivos que estén funcionando. 

La energía que se genera y que no se consume, se vuelva a la red eléctrica donde la comercializadora podría pagarte unos céntimos por kWh volcado (mucho menos de lo que te cobra por consumirlo).

Existe la opción de inversores híbridos que además de ser controlador de carga e inversor o generador de corriente alterna, también tienen la opción de gestionar una batería externa y es aquí donde los usuarios pueden elegir si comprar una batería externa para acumular la energía generada durante el día que no se ha consumido en casa.

De esta manera tú consumirías energía desde tu sistema de baterías que estaría recargándose cuando hubiera sol. En el momento que tengas tu batería llena, consumirías directamente la generada y existen opciones y dispositivos que pueden limitar la generación para no volcar energía a la red, o simplemente volcarla.

El tema de regalar la energía a la red eléctrica es complejo porque si bien hay compañías que te pagan algo, también hay otras que no pagan nada o incluso que en momentos pico de generación podrían cobrarte por recibir tu energía, de ahí que se intente mantener el volcado en cero.

Economía de una instalación solar, amortización y rentabilidad 

Voy a hablar de cifras generales y de lo que tenemos que tener en cuenta y cómo debemos echar las cuentas para que sea un cálculo correcto. 

Mucha gente piensa en este tipo de soluciones como una inversión y que en cuestión de años se ha pagado y desde entonces generaría energía limpia y gratuita para nuestra casa, y pagaríamos cero euros de electricidad a las compañías.

Sin embargo el gasto del material más instalación para generar suficiente electricidad para nuestro hogar, pongamos un mínimo de 5 - 6 kW de generación para que en situaciones no óptimas podamos generar 3 kW como mínimo. Depende de la orientación de tu casa y el ángulo al que puedas montar los paneles.

Echando cuentas, podríamos instalar un inversor híbrido al que instalar batería a posteriori y sumándole la instalación se nos podría ir a unos 9 - 10.000 euros.

Esta cantidad de paneles solares implica una gran superficie disponible, es decir, serían como 10-12 paneles de tamaño residencial, así en tamaño aproximado: 2,3m x 1,15 m por panel.

Y este es otro de los grandes problemas para que una instalación genere suficiente energía para cubrir la totalidad de consumo de un hogar tiene que estar sobredimensionada y requiere de mucho espacio físico para instalar las placas solares.

Seguimos con el supuesto de la instalación. Tras pagar esos 10.000 euros tendremos un sistema que será capaz de abastecer nuestro hogar la mayoría de días del año durante las horas de sol. Pero seguiremos necesitando estar pagando un contrato de luz para por la noche o cuando haga un mal día y lo que generemos no sea suficiente.

Tengo en cuenta el precio el precio que una comercializadora nos puede cobrar por el kWh ronda los 0,17 euros. Y un hogar tiene un consumo medio de 247 kWh, aunque depende de muchos factores. En invierno si usamos radiadores eléctricos o en verano el aire acondicionado ese consumo se dispara. Ello implica un coste diario de electricidad de 1,4 euros o 9 kW diarios.

Además, si echamos un ojo a la calculadora europea PVgis en Madrid, siendo una instalación en situación óptima, generaría unos 640 kWh al mes en meses de invierno y llegaría a pasar los 1.100 kWh en meses de verano, en total más de 9.900 kWh al año. 

Sin embargo, si tu tejado no tiene la situación óptima y la instalación se hace sobre un tejado plano podríamos generar poco más de 300 kWh en los meses de invierno, punto crítico del año.

Con esto vemos cómo incluso con una superficie suficiente podríamos generar una cantidad de energía como para cubrir el consumo que tengamos, durante el día, eso sí. ¿Qué sucede? Que todo el consumo de luces, electrodomésticos y resto de dispositivos por la noche no se cubren a no ser que apostemos por la compra de una batería, y este es el gran gasto de la instalación.

Si compramos una batería de 5 kWh, justa para pasar la noche si se ha cargado completamente el día anterior tendremos que desembolsar 3 - 4.000 euros adicionales, y si nos vamos a 10 kWh, rondaremos los 6 - 7.000 euros con instalación, como mínimo.

En resumen, nuestra supuesta inversión ha sido 17.000 euros con un sistema de batería de 10 kWh que podría cubrir completamente nuestra necesidad diurna y nocturna si hace un día malo.

Echando cuentas a grosso modo y teniendo en cuenta medias, a sabiendas que habrá algún periodo del año en invierno que nuestra producción (echo cuentas con 8.200 kWh al año) pueda no cubrir nuestro consumo, esta inversión tardaría en pagarse sola en 12 ó 13 años.

Esto es una cuenta aproximada, porque como bien sabemos pueden estropearse dispositivos lo que aumentaría el gasto o bien bajar la producción, ya que los paneles garantizan de fábrica un 80% de la producción original en 25 años, pero eso, que iría mermando nuestra producción máxima con el tiempo así como también la vida útil / capacidad de la batería que montamos.

En resumen, ¿es buena inversión? Si tu única intención es sacar partido económico, la respuesta corta es no. Ahorrarías unos 1.200 euros por año una vez hayas amortizado.

Sin embargo, no todo es negativo, si vas a ir cambiando y adaptando tu casa para poder utilizar toda esa electricidad y quitas la cocina de gas o caldera de gas por una eléctrica, así como, una inversión en un coche, ahorrarías en otros gastos lo que sí que podría hacer que te sea algo más rentable.

Instalaciones portátiles y aisladas: baterías portátiles

Y aquí llego al meollo de la cuestión, si con una instalación profesional en el techo, con placas solares ocupando una gran superficie casi no es rentable este sistema, ¿cómo es que hay tanto fabricante de "generadores solares" que vienen siendo una powerbank hormonada con opción de recarga con energía continua, que puede provenir de una pequeñas placas solares?

Pues aquí es donde está el truco y es que según estos fabricantes parece que con una batería de 2.000 euros y unas placas de 200 - 400 W tendremos suficiente para abastecer a nuestra casa, o cualquier uso.

Muchas veces veo que hay gente que utiliza este tipo de baterías en autocaravanas y veo un uso mucho más factible para esa situación que para un hogar.

También os digo que si queremos cargar una batería de estas portátiles de 2 kWh con un panel de 400W, en el mejor de los casos se tiraría unas 6 horas cargando de 0 al 100%. Seis horas de exposición directa y óptima al sol del panel, algo que no es factible ni realista para el día a día.

Evidentemente cualquier cosa es mejor que nada, pero claro, si me dices que la batería portátil más grande con opción a alimentar hasta a 2.000 W tiene un coste que ronda los 2.000 euros y que si, si estás cocinando con una vitrocerámica de inducción puede darte una autonomía de hasta una hora. Queda claro que no es suficiente.

Es un desahogo, es el sustituto ecológico de ese pequeño generador que te llevabas al campo el fin de semana, y con el que podrás, además recargar "gratis" con placas. La idea es muy buena, pero la realidad es que el uso más allá de esporádico queda completamente descartado.

En resumen, al igual que no se nos ocurre utilizar la powerbank con la que cargamos el móvil para cargar un coche eléctrico, hay que tener en cuenta las limitaciones de estos sistemas portátiles.

Lo mismo sucede con esos kits autoinstalables que constan de una placa para tu balcón y un microinversor que inyecta directamente la luz en tu instalación doméstica y necesita que tengas electricidad en casa. 

Esa placa no va a estar orientada de manera óptima, aunque sea una placa de 550W va a generar en el mejor de los casos 250 - 300 W cuando tenga luz solar directa y no sea un lugar muy caluroso.

Esa energía va a cubrir el consumo base de nuestra casa entre 80 W -150 W según el número de electrodomésticos conectados, y el restante ayudará para los estemos usando, pero no va a abastecernos.

Y podrías decir, ¿qué sabrá este muchacho de si es rentable o no esto? Con todo lo que anuncian y todo lo que veo yo en YouTube. Pues aquí te dejo las siguientes fotos que muestran mis pruebas de distintos paneles es instalaciones para pisos, que no tejados o campo.

Conclusión: piensa bien para qué quieres tener placas solares

Si quieres sacar partido de la energía solar, tienes que saber que para tener una cantidad suficiente de energía como para ser útil en un hogar el número de placas, y espacio necesario para su instalación, es alto.

Está claro que todo lo solar está de moda, llama la atención, la palabra gratis atrae, y energía limpia o renovable tiene mucho peso, pero hay que ser conscientes de que la tecnología actual solo posibilita un consumo cero en casos muy puntuales en los que tenemos un chalet o casa de campo con superficie suficiente de tejado.

En mi caso y tras las pruebas, he dejado instalado un sistema de dos placas con microinversor en la terraza, porque no me molesta, el coste ha sido económico y sirve como para cubrir el consumo del frigorífico durante el día así como para poder cargar portátil y móviles.

Mi terraza no tiene luz directa y la generación con luz ambiente son 30 - 60 W según el tipo de día y el momento del día. El mayor pico de generación lo consigo cuando es un día como con niebla y nubes blancas, es decir, cuando mayor irradiación indirecta hay.

En caso de tener luz directa la generación, probado el mismo sistema transplantado al vecino de enfrente, la generación llega a 230 W, de un sistema de 2 placas de 200 W, una eficiencia que dista de una instalación óptima en tejado con inclinación y azimut adecuados, pero que ya sí que tiene un impacto notable en la factura.