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Programas gratuitos para calcular instalaciones fotovoltaicas

El cálculo de una instalación fotovoltaica es complejo, se necesita un programa informático para gestionar todos los factores que influyen, desde los más obvios (irradiación, temperaturas e inclinación de la localización) a los más difusos (correcciones por albedo, sombras, suciedad, tipo de módulo o inversor…). Hay programas de cálculo que tienen una amplia difusión (como PV-Sol o PV-Syst), pero tienen un coste económico (entre 600 y 1200 euros según la versión). Una empresa instaladora se los puede permitir, pero no es el caso de un particular que piense en colocar unos módulos sobre su cubierta o una pequeña empresa que quiera comprobar los datos que le proporcionan diferentes instaladores para su cubierta.

Una alternativa es el uso de programas gratuitos. Algunos de ellos se pueden consultar on-line. Estos programas gratuitos no disponen de toda la potencia de cálculo de los programas de pago, pero dan buenas aproximaciones si la instalación no es excesivamente compleja. En la entrada de hoy analizaremos 3  alternativas que existen.

PV-GIS

PV-GIS

El Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) ha sido desarrollado por la Comisión Europea. No requiere la descarga de ningún software, se puede gestionar desde el navegador del sistema operativo.

VENTAJAS

Está siendo optimizado continuamente.

Datos de irradiación universalmente reconocidos, de hecho otros programas los utilizan. Además, el sistema permite el cálculo desde cualquier ubicación en Europa o África.

Está disponible en español en teoría (además de alemán, inglés, francés e italiano). Al ser un programa promovido por la comisión europea se ha traducido a las principales lenguas de la UE. Digo en teoría porque la última actualización no parece disponible en varias lenguas (entre ellas el español).

El programa tiene en cuenta sombras de montañas y permite introducir (de forma algo rudimentaria) sombras producidas por edificaciones cercanas.

Es muy intuitivo de manejar.

DESVENTAJAS

No permite introducir datos de módulos o inversores, aunque sí permite comparar diferentes tecnologías de módulos. Es el principal problema. No sirve para calcular una instalación, sólo para ver el potencial de una cubierta, en realidad fue el propósito con el que fue creado. Que cualquier persona pudiese calcular de forma rápida el potencial de generación de energía eléctrica de su tejado.

No calcula eficientemente las pérdidas propias de la instalación. Por defecto el programa estima unas pérdidas del 14% para la instalación, pero es una aproximación.

El dato de partida para el cálculo es la potencia pico de la instalación. Con lo que ya se deben haber realizado cálculos previamente (o contar con un presupuesto) para contar con esta potencia.

DESIRE 1

DESIRE

El programa Desire (acrónimo de Dynamically Expandable Simulation Environment of Renewable Energy Systems) es un programa realizado por la Universidad HTW de Berlín. Es actualizado por estudiantes y profesores y no está centrado en la fotovoltaica sino que tiene aplicaciones para las renovables en general (incluye también programas de cálculo para la solar térmica, por ejemplo).

El programa se puede descargar (hay que darse de alta en la página web primero), o se puede consultar en línea (recomiendan usar Mozilla Firefox para ello).

VENTAJAS

El programa incluye 100 módulos en su base de datos. No obstante se pueden añadir características de otros módulos. También se pueden añadir datos de inversores. Esta característica lo posibilita para un cálculo más ajustado.

El programa está disponible en español, además de inglés y alemán. Aunque la página web no esté traducida al español.

DESVENTAJAS

Sólo contiene datos meteorológicos para 10 ubicaciones en Europa. Las tres españolas son Murcia, Madrid y Palma de Mallorca. Afortunadamente se pueden introducir datos meteorológicos propios.

Sólo se pueden simular sombras del horizonte, no de objetos cercanos.

El cálculo no tiene en cuenta el consumo propio de la instalación.

RET-Screen 4

RET-Screen

Desarrollado por el Ministerio de recursos naturales de Canadá es un archivo descargable (44 MB) que se ejecuta en Excel. Requiere Excel 2000 o superior y unos mínimos conocimientos de esta aplicación.

El programa de instalación está disponible en varios idiomas, además del español. Aunque el programa en sí (la extensión Excel) está en inglés.

Al igual que Desire permite el cálculo de otros sistemas de energía (es muy completo en este aspecto).

VENTAJAS

Se permite la inclusión de módulos de forma manual, también incluye una base de datos. Los principales datos de los inversores se pueden introducir manualmente.

Uno de los pocos programas (gratuitos) que realiza el cálculo de la instalación considerando las pérdidas propias de la instalación.

También realiza un cálculo de la viabilidad financiera de la instalación.

INCONVENIENTES

No simula ningún tipo de sombreado.

Datos meteorológicos propios sólo disponibles para las principales ciudades. Aunque se pueden introducir datos meteorológicos manualmente.

Es complejo de utilizar, no es muy intuitivo. Sin embargo, el formato Excel permitirá a los más avezados “tunearlo” para conseguir datos personalizados.

CENSOLAR

CENSOLAR

Asif incluye un enlace a ésta aplicación que se puede consultar en línea o descargar. Se trata de un programa muy básico para calcular instalaciones aisladas.

VENTAJAS

Sencillez.

El programa está basado en el Pliego de Condiciones Técnicas para Instalaciones de Energía Solar Fotovoltaica Aisladas de Red, del IDAE. Por lo que está específicamente desarrollado para las instalaciones españolas.

Está diseñado para instalaciones aisladas y es el único que incluye cálculos para un acumulador.

INCONVENIENTES

Sólo cuenta con datos meteorológicos relativos a las principales ciudades. Simula los módulos e inversores con los parámetros básicos. No incluye base de datos de módulos.

No permite la inclusión de tipos de inversores (aunque calcula la instalación en función de su rendimiento).

Simula pérdidas por sombreado de forma muy rudimentaria (hay que proporcionarle un porcentaje).

Los datos generados en la página on-line son muy escasos.

CONCLUSIONES

Los programas gratuitos permiten comprobar los datos proporcionados por un instalador de una cubierta, y comprobar aproximadamente la generación de energía que va a producir. Sin embargo, no son útiles para el cálculo de una instalación por parte de un instalador.

Los nuevos contadores electrónicos de energía eléctrica

En la edición de Expoenergética 2011 Endesa dio una conferencia sobre la sustitución de los contadores electro mecánicos actuales por unos electrónicos más modernos, con nuevas funcionalidades. En esta entrada resumo las principales características de estos nuevos aparatos.

inteligent electric meter

Contador electrónico de Endesa. La compañía prevé sustituirlos antes de 2015. La legislación obliga a realizar el cambio antes de 2018.

VENTAJAS PARA LA COMPAÑÍA DISTRIBUIDORA

CONTROL REMOTO DE CONSUMO. Las compañías distribuidoras podrán leer los contadores desde los centros de control. Se ahorran el coste del personal que tiene que tomar lecturas mensuales de los contadores. Curiosamente no hacen publicidad de este gran ahorro de costes/personal. ¿Se materializará este ahorro en una reducción de las tarifas?

El centro de control se comunica con los contadores mediante el mismo cableado eléctrico que transmite la electricidad y esta transmisión estará encriptada.

ACTUALIZACIÓN DE FIRMWARE REMOTA. Traducido quiere decir que no será necesario manipular o cambiar nada en el medidor para incorporar nuevas funcionalidades (como nuevos tipos de tarifas). La operación se podrá realizar desde el centro de control. En la actualidad una modificación de tarifa (a la tarifa nocturna, por ejemplo) requiere una modificación del aparato de medida que tiene que ser realizada por un técnico desplazado hasta el domicilio del cliente, con el gasto que ello supone.

MAYORES PARÁMETROS MEDIDOS. Energía activa, reactiva, Potencia activa, reactiva, tensión eficaz…

CONTROL DE LA POTENCIA DEMANDADA. Si la demanda excede la contratada, se corta el suministro. Para restablecerlo habrá que seguir los siguientes pasos:

  1.  Verificar que todos los interruptores están levantados. (este paso se puede obviar).
  2. Bajar el interruptor general. (Tras haber desconectado algún electrodoméstico)
  3. Esperar 3 segundos y volver a subir el interruptor general.

Operativa para rearmar el contador cuando realice el corte por exceso de consumo

Esta funcionalidad es muy interesante en localidades con fuertes picos en la demanda, como los municipios turísticos. Si hay muchos domicilios que consumen más de la potencia que tienen contratada (por ejemplo han contratado 4 kw y llegan a consumir 4.5 kw) al mismo tiempo se produce un demanda para la que no están preparadas las instalaciones (los transformadores y sus protecciones). El resultado es un apagón. Los nuevos contadores ayudarán a que esto no suceda cortando el consumo de algunos domicilios, antes de que se produzca el apagón. Actualmente ya hay instalados limitadores de potencia con rearme automático en algunos puntos, pero es un aparato adicional (con coste adicional) que no está generalizado.

GESTIÓN DE LA CONEXIÓN/DESCONEXIÓN DEL SUMINISTRO. No será necesario enviar un técnico al domicilio para conectar o desconectar la corriente, se podrá realizar desde un ordenador en el centro de gestión. Agilizará las altas de nuevos contratos, y también las bajas.

ALARMAS ANTIFRAUDE. De hecho las características de los contadores no se pueden manipular manualmente, es necesario un aparato electrónico especialmente diseñado al efecto.

VENTAJAS PARA EL ABONADO

LECTURA A DISTANCIA. Se evita la estimación de facturas. Especialmente útil cuando el contador no está muy accesible.

POSIBILIDAD DE OPTAR ENTRE DIFERENTES TARIFAS. Habrá un catálogo mayor de ofertas más flexibles y personalizadas.Es esperanzador e inquietante a la vez, pensar que el maremagnum de tarifas que existe en la telefonía móvil se pueda trasladar a nuestra factura eléctrica.

MAYOR RAPIDEZ EN LA MODIFICACIÓN DE TARIFAS O EN LAS ALTAS O BAJAS DE CONTRATOS. Será instantánea, según se asegura. Yo consideraría más realista suponer una mejora considerable en los trámites.

MAYOR INFORMACIÓN PARA EL CONSUMIDOR. Lo que puede repercutir en ahorros de consumo, en los consumidores concienciados y suficientemente hábiles para analizar toda la información.

OPCIÓN DE COMPRA. Se podrá optar entre comprar los nuevos contadores o alquilarlos.

CONCLUSIONES

La mayor parte de las ventajas de los nuevos contadores repercutirán en las compañías distribuidoras. Consiguen importantes ahorros en personal y desplazamientos (además de la disminución del fraude). Dicho lo anterior no parece comprensible que los consumidores tengamos que asumir parte del coste del cambio de contadores. El representante de Endesa se defendió comentando que el requerimiento de pago lo permitía la legislación. Tras haber enviado miles de cartas informando del coste, el Ministerio ha zanjado la polémica informando de lo improcedente de cobrar por el cambio de contador.

Finalmente, una duda: ¿permitirán los nuevos contadores el “net metering” sin instalaciones adicionales? Es decir, permitirán medir la energía entregada por un consumidor con paneles fotovoltaicos. Sería muy interesante que así fuese.

¿Podemos instalar paneles fotovoltaicos en nuestros tejados para autoconsumo?

La respuesta es sí. La generación de electricidad mediante paneles solares fotovoltaicos es una opción que existe desde hace varios años. No se ha generalizado su instalación porque presenta varios inconvenientes: INCONVENIENTES DEL AUTOCONSUMO CLÁSICO

  • La electricidad así generada es más cara.
  • Necesidad de elevada inversión inicial (equipos y financiación).
  • Necesidad de espacio para instalar el equipo adicional a los paneles (baterías, inversor,..).
  • Potencia generada reducida.
  • Necesidad de amplia superficie para instalar los paneles solares fotovoltaicos.

En la práctica las instalaciones fotovoltaicas para autoconsumo sólo se han materializado en chalets aislados en donde son más baratas que la conexión a la red eléctrica convencional (por la elevada distancia al punto de enganche). Frente a este tipo de instalación hay otra posibilidad más accesible para cualquier ciudadano urbano: El autoconsumo mediante “la conexión flexible a red”. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Se instalan paneles fotovoltaicos en el tejado de un edificio o vivienda. Estas placas generan electricidad que se puede consumir en la propia vivienda. O también se puede transferir la producción a la red eléctrica. PV panels De noche la vivienda consume electricidad de la red eléctrica, como ocurre en la actualidad. La energía consumida se resta de la entregada durante el día. PV panels at nightVENTAJAS FRENTE AL AUTO CONSUMO AISLADO DE RED

  • No es necesario contar con una gran extensión para placas.
  • Siempre hay disponibilidad de energía eléctrica.
  • Instalación sencilla (sólo las placas, los cables y un contador).
  • Menor inversión económica.

El único inconveniente a día de hoy es el elevado coste de las placas y la burocracia necesaria para poner en marcha la instalación como queda patente en este artículo de La Vanguardia: ¿Quién teme a la electricidad fotovoltaica?. En la actualidad para verter a la red hay que establecer una sociedad, entre otros trámites. El coste de las placas dejará de ser un problema en 2015, según las previsiones. Aclaro que a día de hoy las placas se instalan porque su producción está subvencionada. La previsión comentada de la rentabilidad para el 2015, se producirá sin necesidad de recurrir a las subvenciones actuales. El problema económico dejará de ser un problema, pero ¿Se solucionará el problema burocrático en esa fecha? VENTAJAS DEL AUTOCONSUMO CON CONEXIÓN A RED PARA LA ECONOMÍA

  • Beneficiaría al empleo (al menos por parte de los instaladores)
  • Disminuiría la dependencia energética del exterior (mejorando la balanza comercial), al aumentar la producción de origen renovable.
  • Aumentaría la renta disponible de los hogares con los ahorros generados.

El ministerio de economía está llevando la voz cantante en el gobierno y está realizando un esfuerzo por reducir trámites en otros ámbitos que ayuden al crecimiento (Ley Omnibus, por ejemplo). No es comprensible que no agilicen los trámites dadas las ventajas del autoconsumo. Desde luego sería lo deseable.

ACTUALIZACIÓN 29 abril: Interesantes comentarios del IDAE.