Instalación fotovoltaica aislada en la Sierra de Aracena, Huelva

​Las instalaciones fotovoltaicas aisladas permiten disponer de electricidad en viviendas y propiedades que no cuentan con una conexión convencional a la red eléctrica o donde llevar el suministro resulta complicado.

En este proyecto, SeviSolar ha diseñado una solución fotovoltaica para una propiedad situada en la Sierra de Aracena, Huelva, utilizando generación solar y almacenamiento mediante baterías.

Este tipo de instalaciones requiere un planteamiento diferente al autoconsumo conectado a red, ya que el sistema debe dimensionarse para producir y almacenar suficiente energía para cubrir las necesidades de la vivienda.

¿Qué es una instalación fotovoltaica aislada?

Una instalación fotovoltaica aislada es un sistema que puede proporcionar electricidad sin depender de una conexión permanente a la red eléctrica.

Su funcionamiento se basa principalmente en tres elementos:

Generación solar + almacenamiento + gestión energética

Durante las horas de sol, los paneles producen electricidad.

Una parte de esa energía se utiliza directamente en los consumos de la vivienda y otra parte puede almacenarse en las baterías.

Posteriormente, la energía almacenada permite alimentar la vivienda cuando la producción solar es insuficiente.

Diferencias respecto a un sistema conectado a red

En una instalación convencional de autoconsumo, la red eléctrica actúa como apoyo cuando los paneles no producen suficiente energía.

En una instalación aislada, esa red puede no existir.

Por ello, el diseño debe prestar mucha más atención a:

• Producción solar.
• Capacidad de batería.
• Consumo diario.
• Consumo nocturno.
• Días de baja radiación.
• Potencia máxima de los equipos.
• Posibles picos de consumo.
• Energía de respaldo.

Una instalación aislada debe diseñarse pensando no solamente en un día soleado, sino también en los periodos en los que la producción solar sea menor.

El dimensionamiento de una instalación aislada

El primer paso es conocer el consumo energético de la vivienda.

Para ello pueden analizarse equipos como:

• Frigorífico.
• Congelador.
• Iluminación.
• Televisión.
• Ordenadores.
• Bombas de agua.
• Herramientas.
• Electrodomésticos.
• Climatización.
• Otros equipos eléctricos.

Cada aparato tiene una potencia y un tiempo de funcionamiento.

Por ejemplo, un equipo de:

1.000 W

utilizado durante:

3 horas

consume aproximadamente:

1 kW × 3 h = 3 kWh

La suma de todos estos consumos permite obtener una estimación de las necesidades energéticas diarias.

La importancia de la batería

En una instalación aislada, la batería tiene un papel fundamental.

Los paneles producen energía durante el día, pero la vivienda también necesita electricidad durante la noche.

Por ello:

Producción solar → consumo + almacenamiento

y posteriormente:

Batería → consumo nocturno

La capacidad de almacenamiento debe dimensionarse de acuerdo con el consumo previsto y las condiciones de producción solar.

Una batería demasiado pequeña puede provocar que la energía almacenada se agote antes de que vuelva a producir suficiente energía el campo fotovoltaico.

¿Cuántos días de autonomía necesita una vivienda?

La autonomía es el tiempo durante el cual la vivienda puede funcionar utilizando la energía almacenada sin disponer de una producción solar suficiente.

No existe una cifra universal válida para todas las instalaciones.

El número de días de autonomía depende de:

• Tipo de vivienda.
• Uso habitual o fines de semana.
• Consumo diario.
• Ubicación.
• Época del año.
• Potencia fotovoltaica.
• Capacidad de batería.
• Existencia de generador de respaldo.

En una vivienda utilizada durante todo el año, el diseño puede requerir una capacidad de generación y almacenamiento considerablemente mayor que en una vivienda utilizada únicamente ocasionalmente.

Producción solar en la Sierra de Aracena

La Sierra de Aracena presenta buenas condiciones para el aprovechamiento de la energía solar.

Sin embargo, la orografía puede generar situaciones particulares relacionadas con orientación, sombras y obstáculos.

Por ello, antes de instalar los paneles es necesario estudiar:

• Orientación de la cubierta.
• Inclinación.
• Sombras de árboles.
• Montañas.
• Edificaciones cercanas.
• Chimeneas.
• Elementos que puedan producir sombras.

Un estudio de sombras puede ser especialmente importante en propiedades rurales.

Orientación e inclinación

La orientación de los módulos tiene una influencia directa sobre la producción.

En España, una orientación próxima al sur suele ofrecer una buena producción anual, aunque otras orientaciones pueden ser perfectamente válidas dependiendo del perfil de consumo.

La inclinación también influye en la cantidad de radiación solar captada.

En una instalación aislada, estos factores adquieren especial importancia porque cada kWh producido puede ser relevante para mantener el nivel de carga de la batería.

Consumo y potencia instantánea

No debemos confundir energía y potencia.

La energía se mide en:

kWh

Mientras que la potencia se mide en:

kW

Una vivienda puede consumir pocos kWh al día pero necesitar puntualmente una potencia elevada.

Por ejemplo, si funcionan simultáneamente:

• Una bomba.
• Un frigorífico.
• Una lavadora.
• Una herramienta eléctrica.

el inversor debe ser capaz de gestionar el pico de potencia correspondiente.

Por eso, el dimensionamiento de un sistema aislado debe estudiar tanto el consumo energético diario como la potencia máxima simultánea.

Inversor y gestión energética

El inversor es el encargado de gestionar la energía generada por los paneles y la almacenada en las baterías.

En una instalación aislada debe mantener un suministro eléctrico estable para los consumos de la vivienda.

Dependiendo de la arquitectura utilizada, el sistema puede gestionar:

Paneles solares

Batería

Consumos

Red o generador auxiliar, cuando exista

La elección del inversor debe realizarse teniendo en cuenta la potencia de los consumos y las características del banco de baterías.

Respaldo energético

En determinadas instalaciones aisladas puede ser recomendable disponer de una fuente adicional de energía.

Por ejemplo, algunas instalaciones pueden incorporar un generador de apoyo para situaciones excepcionales de baja producción solar y batería descargada.

El objetivo es disponer de una segunda fuente energética que permita mantener el suministro cuando las condiciones solares sean desfavorables durante un periodo prolongado.

La necesidad de este respaldo depende del uso de la vivienda y del nivel de autonomía deseado.

Ventajas de una instalación aislada

Una instalación fotovoltaica aislada puede ofrecer:

• Independencia de la red eléctrica.
• Electricidad en ubicaciones rurales.
• Aprovechamiento de energía solar.
• Almacenamiento energético.
• Posibilidad de automatizar la gestión de cargas.
• Reducción o eliminación de determinados costes de conexión a red.

Sin embargo, requiere un diseño más cuidadoso que un sistema convencional de autoconsumo conectado a red.

Fotovoltaica aislada en Huelva

La provincia de Huelva cuenta con numerosas viviendas y propiedades rurales donde las instalaciones aisladas pueden representar una solución energética interesante.

La Sierra de Aracena, con numerosas fincas, viviendas rurales y propiedades situadas fuera de los núcleos urbanos, es un territorio donde este tipo de soluciones puede tener especial aplicación.

Cada propiedad requiere un estudio técnico individual para determinar la potencia fotovoltaica, capacidad de batería e infraestructura necesaria.

Conclusión

Las instalaciones fotovoltaicas aisladas requieren un enfoque diferente al autoconsumo convencional.

El sistema debe diseñarse teniendo en cuenta conjuntamente:

Producción solar + consumo + potencia + batería + autonomía + respaldo

En una propiedad situada en la Sierra de Aracena, factores como la orientación, las sombras, el consumo y la utilización de la vivienda adquieren una importancia especial.

En SeviSolar diseñamos soluciones fotovoltaicas para viviendas conectadas a red, sistemas híbridos, instalaciones con baterías y proyectos aislados en Huelva, Sevilla, Cádiz y Andalucía.

La clave de una buena instalación aislada no consiste simplemente en instalar muchos paneles, sino en conseguir un sistema equilibrado capaz de producir, almacenar y gestionar la energía de acuerdo con las necesidades reales de la vivienda.