Instalación aislada de autoconsumo fotovoltaico

El autoconsumo fotovoltaico consiste en la producción individual de electricidad para consumo propio a través de una instalación fotovoltaica.
Esto puede llevarse a cabo a nivel doméstico, por empresas, edificios públicos, etc.
Las instalaciones fotovoltaicas de autoconsumo pueden ser de varios tipos:

• Aisladas
• Con baterías
• Sin baterías y para consumo instantáneo (es el sistema más sencillo y se utiliza comúnmente para bombeo)
• Conectadas a red
• Con inyección a red
• Para consumo instantáneo (sin baterías) con o sin balance neto
• Con baterías y con o sin balance neto
• Sin inyección a red (la red se usa solamente como respaldo)
• Con o sin baterías

Para comprender lo básico de una instalación fotovoltaica comenzaremos con el esquema de un sistema aislado doméstico y sencillo.
El dimensionamiento del sistema es una parte fundamental que se calcula a partir de la carga que va a tener, es decir que dependerá de los dispositivos eléctricos que vayamos a conectar y cuáles funcionarán a la vez. Dado que estamos dando los primeros pasos, dejaremos los cálculos para más adelante y nos centraremos en la parte conceptual.
El panel fotovoltaico es el encargado de transformar la energía proveniente del sol en energía eléctrica. Al igual que las pilas y baterías proporciona corriente continua.
Su funcionamiento dependerá de la cantidad de radiación recibida (vatios por metro cuadrado o W/m2) y de la temperatura. A menor temperatura y mayor radiación mayor será su rendimiento. Abajo, unas curvas típicas de paneles fotovoltaicos.

De ser posible, para maximizar el rendimiento, la orientación y la inclinación de los paneles deberán ajustarse según la latitud. Para esto existen tablas y cálculos. También hay montajes en sistemas que realizan un movimiento para seguir al sol. En la medida que los paneles han ido bajando de precio se ha ido reduciendo su uso ya que suponen una inversión importante en instalación y mantenimiento. Hoy en día, es preferible sobredimensionar la planta con mayor cantidad de paneles en lugar de instalar seguidores solares.

La potencia, que se mide en vatios es el producto de la tensión por la corriente. Para cada condición de radiación y temperatura hay un punto en el que ese producto tiene un valor máximo. A esas condiciones particulares se las llama Punto de Máxima Potencia. Los dispositivos electrónicos conectados a los paneles trabajan de forma constante buscando ese punto a través de una función llamada Búsqueda del Punto de Máxima Potencia (en inglés MPPT: Maximum Power Point Tracker).
En un sistema aislado, los paneles estarán conectados a un regulador que por un lado tiene la función MPPT y por otra parte se ocupa de cargar las baterías para almacenar el excedente de energía de modo de poder contar con esta cuando no haya radiación suficiente.

Otro componente fundamental es el inversor. Este dispositivo electrónico transforma la corriente continua en corriente alterna con las mismas características que la que nos suministra la red eléctrica. En España 220 Voltios y 50 Hercios. De esta forma podemos conectar nuestros dispositivos y electrodomésticos

Según sus características, en algunos casos el regulador se conectará a las baterías y estas al inversor y en otros el regulador se conectará por un lado a las baterías y por otro al inversor.

En resumen: El panel fotovoltaico genera corriente continua, el regulador optimiza el rendimiento del panel con la función MPPT y carga la batería, el inversor recibe energía en forma de corriente continua o bien del regulador o bien de las baterías y la transforma en corriente alterna para alimentar los electrodomésticos, iluminación y otros dispositivos.