Justo antes de Navidades os presentábamos un artículo en el que, bajo el título de Inyección 0. ¿El nuevo credo de la energía solar?, repasábamos los pros y contras de los nuevos sistemas de autoconsumo solar sin vertido de excedentes a la red, que tan de moda se han puesto en estos últimos tiempos.
En él, recordaréis que aún reconociendo las múltiples ventajas que este tipo de instalaciones de autoconsumo nos aportan, principalmente en lo que se refiere a su facilidad y rapidez de legalización sin depender de la aprobación de las empresas eléctricas de turno, finalizábamos planteando la siguiente cuestión: «¿ Son eficientes los sistemas de inyección 0?».
En el artículo de esta semana ahondaremos en esta cuestión, planteando una solución eficiente que nos permite aprovechar los excedentes eléctricos que en cualquier momento se pueden producir en nuestra instalación de autoconsumo, sin tener que «quemarlos» para evitar su vertido a red de distribución eléctrica.
Permitidme en primer lugar, argumentar nuevamente porqué pongo en tela de juicio la eficiencia de los sistemas de inyección 0 que funcionan limitando la producción de energía solar en aquellos instantes en que el consumo de mi hogar es inferior a la producción de electricidad de mi instalación solar.
Y es que bajo mi humilde punto de vista, no hay nada peor que comprar/pagar energía por adelantado para los próximos 30 años – es lo que hacemos cuando instalamos un sistema de autoconsumo solar – para después, en caso de no poderla consumir, coger parte de estos kWh ya pagados, empaquetarlos bajo el epígrafe » Sistema de Inyección 0″, y enviarlos por correo certificado al país del Nunca Jamás… ¿ No lo consideráis absolutamente ineficiente?
De igual modo, también conviene recordar el porqué se han puesto tan de moda estos sistemas de inyección 0:
- Porqué muchas Comunidades Autónomas han publicado procedimientos abreviados de legalización de instalaciones de autoconsumo sin inyección de excedentes a la red eléctrica, basados en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión ( REBT, ITC-BT-40); las cuales no precisan de ninguna autorización de la empresa de distribución eléctrica; y por lo tanto simplifican en sobremanera todos los trámites administrativos asociados a la legalización de la instalación.
- Porqué mucha otra gente, viendo/temiendo al Ministerio de Industria, Energía y Turismo actual ( por suerte en poco tiempo también viajarán al país del Nunca Jamás…) y su voluntad de imponer un peaje de respaldo al autoconsumno solar ( no lo van a aprobar, estoy convencido), han decidido no legalizar sus instalaciones, lo que les obliga a no dejar rastro de su actividad «clandestina» , evitando a toda costa la inyección cualquier kWh sobrante que les pudieran delatar.
Consecuentemente, entendiendo y compartiendo los nobles motivos por los que son tan necesarios estos sistemas de inyección 0, el siguiente reto, es sin lugar a dudas, que estos sistemas sean también energéticamente eficientes, o lo que es lo mismo, que aprovechen la energía excedentaria en lugar de desperdiciarla.
Obviamente la solución pasa por acumular la energía, pero hoy en día tenemos el problema de que para sistemas de autoconsumo domésticos, donde los excedentes son pequeños, quizás económicamente todavía no compense la instalación de baterías…. además las baterías de PbAc ( Plomo Ácido) precisan de unas condiciones de conservación y de espacio que pueden dificultar su instalación en viviendas unifamiliares; y por otro lado, también existirian las baterías de ión Litio, que son energéticamente mucho más intensivas, y por lo tanto no precisan de tanto espacio, pero en este caso su precio, a día de hoy, todavía es excesivamente elevado.
Teniendo en cuenta estas limitaciones con la acumulación de energía eléctrica, ¿ por qué no tratamos de acumular estos excedentes en forma de agua caliente sanitaria y evitamos los inconvenientes actuales de las baterías electroquímicas?
En este línea, hoy os quiero un equipo de inyección 0, llamado Optimmersion, que lo que hace precisamente, es aprovechar estos sobrantes de producción solar, para enviarlos a una resistencia eléctrica en un acumulador de agua caliente sanitaria (ACS), de manera que se aprovecha esta energía excedentaria para ACS para el hogar.
¿Cómo funciona Optimmersion?
Para llevar a cabo su cometido, Optimmersion tiene una unidad de control que mide en tiempo real la producción solar y el consumo del hogar, de manera que sabe en todo momento si se están produciendo excedentes eléctricos, y en caso afirmativo sabe cuantos kW tiene que enviar a la resistencia eléctrica del acumulador de ACS.
En viviendas con suministro de gas, lo que se hace es colocar un acumulador de unos 150-200 litros, justo delante de la caldera de gas, de modo que precalienta el agua de red que entra en la caldera, reduciendo así el salto térmico necesario para conseguir agua a 60ºC.
En cambio en viviendas que tan sólo tienen suministro eléctrico y que por lo tanto ya tienen un acumulador de ACS, toda el agua caliente se produce a través de Optimmersion.
Los siguientes gráficos muestran el funcionamiento de un Optimmersion, en una vivienda unifamiliar con 1,44 kW fotovoltaicos instalados ( 6 paneles solares de 240 W).
En esta vivienda se ha instalado un acumulador de ACS de 150 litros justo a la entrada de la caldera de gas, por lo que gracias a Optimmersion también se consiguen ahorros en la factura del gas.
Gráfico 1
El siguiente gráfico nos muestra los datos de consumo del hogar y la producción solar del día 10 de Marzo.
Se observa como a medida que el producción solar va aumentando ( línea naranja), el consumo del hogar va aumentando ( línea azul). ¿Por qué?
Pues muy simple, porque en este caso, durante la mayor parte del día, el consumo del hogar es muy bajo, y por lo tanto a medida que va incrementándose la producción solar, se va enviando toda la generación al acumulador de ACS, y consecuentemente se registra un aumento del consumo del hogar debido al consumo de la resistencia eléctrica que va entrando en funcionamiento de forma progresiva.
Se puede observar perfectamente, como por la tarde, aparecen algunas nubes que provocan irregularidad en la producción solar, y curiosamente cuando la generación solar baja, el consumo del hogar también baja…. una vez más la explicación es lógica; si baja la producción, los excedentes son menores, y por lo tanto se desvía menos electricidad a la resistencia eléctrica y el consumo general es menor.
Gráfico 2
Sobre el mismo gráfico anterior, añadimos una tercera línea ( amarilla), que nos representa los excedentes desviados al acumulador de agua caliente.
Se observa como en la casa hay consumo hasta las 9 h de la mañana aproximadamente ( la familia está en casa), por este motivo hasta esa hora no se desvía nada ya que el consumo es superior a la producción solar.
A partir de las 9 horas, desaparece el consumo del hogar ( la familia se va al trabajo), y al bajar el consumo y aumentar la generación solar, la cantidad de energía desviada ( curva amarilla) va aumentando.
Por la tarde, se observa que con las variaciones de producción debidas a las nubes, la cantidad de energía desviada se adapta perfectamente a estas oscilaciones.
La conclusión es que Optimmersion desvía justo la cantidad de energía sobrante, adaptándose perfectamente a las oscilaciones de producción y consumo del hogar.
Gráfico 3
Y finalmente añadimos una última línea ( color gris), que nos muestra la cantidad de energía importada/exportada a la red eléctrica.
Se observa como la importación de energía ( compra de electricidad) ha sido prácticamente 0 durante todo el día, y que a pesar de la elevada producción solar, no se ha escapado ningún kWh a la red eléctrica… ¡¡Objetivo conseguido…. Hemos conseguido evitar los excedentes y aprovecharlos a la vez!!
¿ Qué ahorro conseguimos por cada kWh sobrante que conseguimos aprovechar en forma de agua caliente sanitaria?
En primer lugar debemos insistir en la idea de que en caso de no aprovechar los excedentes o enviarlos a la red eléctrica, cada kWh sobrante tiene un valor igual a 0 €/kWh, y por lo tanto, por poco que consiga valorizar estos excedentes ya vamos a ahorrar más que si los regalamos.
A continuación vamos a calcular que valor tiene cada kWh eléctrico que nos sobra y sustituye a un kWh de gas:
Por lo tanto conseguimos un ahorro de 0,075 €/kWh por cada kWh aprovechado…. quizás este valor no os diga mucho por si mismo, pero si lo comparamos con el precio de la electricidad en el mercado de generación, que ronda el los 0,045 €/kWh, podemos concluir que es más rentable aprovechar los excedentes en forma de agua caliente que incluso vender estos sobrantes en el mercado de la electricidad…. lo cual puede ser muy interesante para instalaciones solares de autoconsumo en restaurantes, centros geriátricos, etc.. que actualmente están vendiendo sus excedentes eléctricos, y que los podrían aprovechar para producir agua caliente.
¿ Que sucede si no tengo suficiente con mis sobrantes de energía para calentar el agua de mi casa?
Otra de las ventajas que tiene Optimmersion, es que te da la la posibilidad de programar períodos en los que se fuerza a la resistencia a calentar agua cogiendo electricidad de la red eléctrica.
Esto nos permite, que para aquellos consumidores que no tienen suministro de gas, y por lo tanto toda la agua caliente proviene de un acumulador eléctrico, en los días de invierno en que los excedentes no nos alcanzan para calentar el depósito de 150 litros, programar el equipo para que obligue a trabajar la resistencia eléctrica cogiendo electricidad de la red durante una o dos horas por la noche, aprovechando el mejor precio de la electricidad que nos ofrece el período valle de la tarifa 2.0 DH. ¿Todavía no tienes contratada la tarifa 2.0DH?
Y ya para terminar…… ¿ Tiene algún inconveniente Optimmersion?
Pues claramente si….
Si nuestro objetivo es utilizar Optimmersion para legalizar mi instalación de autoconsumo solar en base al REBT ITC-BT-40 y certificando la inyección 0 de excedentes a la red eléctrica, en este caso va ser muy difícil que la delegación de Industria de nuestra Comunidad Autónoma nos lo acepte. ¿Por qué?
Muy simple; imaginaros que hemos sobredimensionado tanto nuestra instalación solar que ya no podemos enviar más kWh sobrantes al acumulador de agua caliente porque ya tenemos agua a 60ºC, o que nos vamos 1 semana de vacaciones y nuestro acumulador ya no admite más excedentes por la misma razón. ¿ Qué sucede?
Pues lógicamente en ese momento los kWh sobrantes se escapan hacia la red eléctrica, y es por este motivo que se hace muy difícil poder justificar la instalación como una instalación de inyección 0.
La verdad es que yo todavía no he intentado legalizar ninguna instalación de esta índole y quizás incluso nos podríamos llevar alguna sorpresa en forma de legalización…. complicado.
No obstante, y si quisiera intentar legalizar una instalación de este tipo, lo que yo haría es intentar justificar su mayor eficiencia, y a la vez que dimensionar un depósito suficientemente grande como para enviar la totalidad de la producción solar durante 3 o 4 días ininterrumpidamente… con este argumento y la memoria técnica de un ingeniero, yo intentaría legalizar… no obstante reconozco que esta es la principal debilidad de Optimmersion.
Aún así, creo que Optimmersion es una excelente opción para todo aquellos consumidores que quieren aprovechar al máximo su producción solar, o incluso para aquellos consumidores que no están legalizando sus instalaciones y no quieren que los pillen.
Ya para terminar os dejo el enlace a la monitorización en tiempo real de otra instalación que tiene un equipo Optimmersion funcionando. En este caso se trata de una instalación de 2,16 kWp, donde no hay suministro de gas y que tiene un acumulador de ACS de 200 litros.
¿ Qué opináis acerca de Optimmersion? ¿Lo consideráis eficiente?¿ Preferís la inyección 0 tradicional «quemando» los excedentes o por contra os gusta la opción Optimmersion?
Me encantará conocer vuestros puntos de vista y debatir opciones y opiniones.
¡¡Un abrazo!!
Hola, soy Frederic Andreu, Ingeniero Químico por el Instituto Químico de Sarriá (IQS) y post-grado en energías renovables por la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC). Durante 10 años trabajé en Endesa Energia, primero gestionando grandes cuentas industriales y posteriormente cómo responsable de energía solar para España. Actualmente soy socio-fundador de SolarTradex y me apasiona desarrollar y compartir con todos vosotros este proyecto.
Optismart funciona a modo de potenciómetro, lo que significa que modifica las tensiones de trabajo para que siempre se pueda activar la resistencia eléctrica del acumulador, independientemente de la intensidad sobrante. Resumiendo si sobran 50 W se aprovechan, y si sobran 2 kW también.
Lo que comentas de algunos fabricantes, es cierto. Por ejemplo Circutor propone soluciones parecidas debido a que su equipo de inyección 0, CDP-G, no funciona como potenciómetro y por lo tanto organizan distintos escalones de potencia con distintas resiatencias para que vayan entrando unas u otras en función del sobrante.
saludos
Hola,
Gracias por el artículo, muy interesante.
¿Cómo sería el dimensionado de la instalación fotovoltaica para asegurarse que las resistencias del acumulador funcionarán de forma óptima?¿Podría haber períodos en los que la instalación no suministrara suficiente intensidad para el correcto funcionamiento de las resistencias?
Tengo entendido que algunos fabricantes de acumuladores se están planteando instalar resistencias de diversas potencias en un mismo acumulador para poder aprovechar mejor la instalación fotovoltaica. ¿Tienes noticias de esto?
Un saludo
Yo tambien estoy esperando que el tema bateries se abarate. Mi intencion es tener electricidad quando hay un problema en la red. Pero me han dicho que eso solo puede ser si tienes bateria. Tengo de hace anos paneles solares para ACS i tambien en combinacion con biomassa. No gastamos mucho, pero el mantenimiento ANUAL con la empresa que nos instalo el sistema de la solar i la biomassa es de mas de €600 … Es carissimo el maintenimiento… Asi que no se si ahorramos mucho …
Ya he leído mucho sobre el aprovechamiento de sobrantes para ACS, pero no creo ser el unico en la siguiente situación: vivo en andalucía, casa en el campo con bastante superficie aprovechable y sistema solar de ACS. El calentador electrico lo enchufo 1 o 2 veces al año, por un total aproximado de 8 / 10 horas. AL AÑO!
Por muy caras que sean las baterías de li-ion (que se abaratarán mucho por el intenso desarrollo para movilidad electrica), en mi caso y similares creo que es mucho mejor solución.
De hecho, si se cumplen las promesas sobre el abaratamiento de las ‘pilas’, estoy pensando en ahorrarme el termino de potencia y toda la pesca y aislarme…
Hola Frederic;
Un articulo excelente y de gran interés personal – muchísimas gracias.
Tengo una duda, se puede usar el Optimersion con un sistema de inyección 0 mas convencional? Es decir, dado el coste de kits de inyección 0, técnicamente es posible configurar el Optimersion para calentar el agua con las excedencias generados y cuando el agua llega a la temperatura el controlador del kit convencional va restringiendo la generación de electricidad?
gracias por adelantado por cualquier comentario….
Greg
Hola Greg;
no lo había planteado, pero creo que no habría ningún inconveniente; tan sólo se tiene que asegurar que primero actúa el Optimmersion.
Ahora bien, mi duda es si compensa gastar dinero en dos equipos de inyección 0.
Un saludo!!
buenas
El precio del Optimmersion, aparece como 370,85€ iva incluido. ¿Porqué 414 + iva?.
¿Cuál sería el coste de un sistema de inyección 0?.
Creo que el empleo de uno u otro sistema, tendrá que ver con la potencia instalada de solar, pues para poca generación, tendríamos pocos excedentes, por lo que el optimmersion, no resultaría interesante. Ahora para grandes excedentes, si lo veo útil.
Tal vez habría que plantearse ambas opciones, para cubrir esos periodos donde el Optimmersion no llega; por ejemplo el periodo vacacional.
saludos
370,85 es el modelo Optimmersion Simple, la diferencia es que este no admite períodos de programación.
Saludos
Como siempre Frederic, un articulo muy informativo, pero en fin la inversión necesaria para un sistema que es difícil de clasificar técnicamente como ‘inyección cero’ no cuadra.
Plazos de amortización de 6 a 10 años no son aceptables. En un mundo de ‘Obsolescencia Programada’ tenemos miedo de que los propios aparatos van a fallar antes…
¿No existe una gama de inversores de red programables para cargar baterías – o mejor dicho, solo usar la red si las baterías están descargadas?
Un saludo :)
Hola Justin;
muchas gracias por tu visión crítica al respecto.
Permíteme algunas preguntas:
¿ cada cuanto cambias tu nevera?
¿cada cuanto cambias tu televisor?
¿ tienes algun reproductor de CD’s en casa?
¿Y tu scooter?
¿ has visto que los coches cada día duran más ? ( no hay más remedio)
¿ Como se explica esto dentro del mundo de la obsolescencia programada?
Si en el mundo de las renovables esperas retornos de 4 años, entonces mejor no invertimos y continuamos en el mundo de las energías fósiles.
Por suerte hoy, y a pesar de la obsolescencia programada, los sistemas solares tienen una vida útil superior a los 25 años, y aseguran ahorros muy significativos a lo largo de toda su vida útil.
Gracias por abrir esta línea de debate.
Saludos
Gracias por tus comentarios Frederic
Lo que quería decir es que la gente hoy en día tienen más miedo de invertir por el miedo de perder la inversión si falla algún componente importante.
Los ejemplos que pones – TV, frigoríficos etc – Puedo dar muchos ejemplos de la obsolescencia programada (marcas, modelos y fallos – todos alrededor de los 4 años). Un frigorífico no es para toda la vida hoy en día, pero tampoco es algo que vas a cambiar cada año.
Poniendo este argumento a un lado, creo que estamos planteando la situación al revés. En vez de pensar en una pequeña inversión en solar como un apoyo a la red o un sistema de ‘ahorro’, debemos pensar en la red como sistema de apoyo al solar con una inversión mayor en el sistema.
Cualquier casa con un tejado adecuadamente orientado tiene la capacidad de ser autosuficiente o casi autosuficiente con pocos cambios en su uso tradicional de electricidad. Sinceramente, la inversión en paneles comparado con la factura mensual de la luz se rentabilizara rápidamente con la subida de la cuota fija y bajada de kWh.
¿No hay en el mercado algún combinación de inversor / cargador que también funcionara como ‘sistema cero a red’? Lo ideal es ser independiente y solo conectar la red en caso de emergencia.
Yo no se si ese sistema existe y si sería legalizable, pero de existir me parece el mas interesante… Siempre y cuando no se termine de arpovar el «peaje de respaldo»
El coste del equipo PVP ( cliente final) es de 414 € + IVA , y un acumulados de 200 litros puede costar unos 300 € + IVA, ¿ok?. En total unos 860 € IVA incluido
hemos dicho que que cada kWh de gas ahorrado tiene un valor de 0,075 €/kWh IVA incluido:
Por lo tanto tenemos que ahorrar unos 11.500 kWh de gas para amortizarlo.
Lo que nos podría llevar a unos 6-8 años…. pero ¡¡OJO!!
Este argumento no es correcto, en primer lugar porque no hemos considerado ninguna subida del precio para el Gas Natural lo cual acortaría los plazos, y en segundo lugar y más importante es que si vas a regalar los kWh que produces, entonces es mucho peor que invertir para aprovecharlos, y si encima quieres hacer inyección 0, pues inversión por inversión me quedo con aquella que es más eficiente, ¿no?
¡¡Saludos!!
Hola Frederic, como siempre un analisis riguroso y bien argumentado.
Este equipo tiene un coste, así como el depósito de ACS que se necesita ¿a partir de cuantos kWh resulta rentable en vez de «quemar» los excedentes?
Has hablado sobretodo para el sector doméstico, supongo que en el sector industrial y terciario este equipo también sirve ¿no? quizá en el sector industrial sea más fácil poder argumentar el calentamiento de ACS en el circuito de pre alimentación de calderas. En este caso pienso que es más fácil justificar la legalización como inyección cero.
y por último, si tramitamos una instalación de autoconsumo de más de 100 kW, una industria por ejemplo, como inyección cero ¿es posible? ¿qué normativa la ampara?
Gracias
Hola Antonio;
precisamente es aquí donde Optimmersion cobra especial significado. Tal y como he desarrollado en el artículo, por cada kWh regalado cobras 0, por cada kWh vendido al mercado cobras 0,045 €/kWh y por cada kWh aprovechado con Optimmersion, si sustituyes 1 kWh de gas, consigues un ahorro de 0,075 €/kWh.
¿ No está mal,no?
Como España es un país de taifas y cada comunidad tiene su legislación, en Alicante concretamente esto de vertido 0 no tienen ningún sentido. Es gastar dinero en aparatos para nada. Las instalaciones Fv son fácilmente legalizables, sin problemas desde industria ni de la distribuidora de la zona que da punto de conexión sin problema siempre que el esquema eléctrico sea el mismo que proponen ellos en base al 1699/2011.
El problema, no se llega a obtener el registro como productor para cobrar los excedentes, pero da igual, el pool es una miseria y un dolor de cabeza para un domestico incluso para un industrial, asi que las instalaciones se dimensionan para que se trague el 100% de lo que produzca. Si se vierte a la red, eso que se lleva Iberdrola de gratis!