martes, 27 de septiembre de 2016

La Energía Solar se queda corta - 1º envio -

Bombeo Solar directo con bomba de 3 HP para uso agrícola    ( 18 x Panel Siemens de 110 wp ) Madrid.
La Energía Solar se queda corta

Saludos
     
Leía el otro día un articulo en Linkedin de un usuario que escribía sobre la energía del futuro refiriéndose a la Energía Solar fotovoltaica.
A día de hoy llevo 36 años trabajando con el sol y mi opinión difiere enormemente.
Os dejo una pequeña introducción que podéis comentar, aplicada a las instalaciones aisladas de red, aquellas que no disponen de acceso a la red eléctrica nacional.

Rendimientos actuales para los paneles fotovoltaicos de 7 a 8 % * 13 a 15 % y 15 a 17 % según el silicio empleado, amorfo, policristalino o monocristalino y con una radiación solar incidente en el plano perpendicular, que podemos cifrar a nivel del mar, redondeada a 1.000 w/m2, hacen poco viable su utilización en lugares de concentración humana como las ciudades o de elevados consumos locales como factorías.
No obstante a lo largo de los años se han dado noticias donde se consiguen altos rendimientos fotovoltaicos, sobre el 30 %, recuerdo un caso concreto que mencionaba valores por encima del 60%, valores que no pueden prosperar a nivel ciudadano o de usuario por sus elevados costes de producción o complejidad técnica entre otros, quedando relegados a notas, ensayos, prototipos de laboratorio y pequeñas series en el mejor de los casos.

El consumo de energía día mínimo para que pueda funcionar una vivienda permanente, con restricciones o al menos con criterio muy conservador para la mayoría de nosotros, es de 3.000 wh/día, valor obtenido en los ensayos y registro de medidas durante años en mi empresa ZUGAR SYSTEM a clientes en situación de vivienda permanente aislada y con núcleo familiar inferior o igual a 4 personas.
El valor que permite un funcionamiento continuado mas real, aunque vigilando el derroche y limitando el uso de ciertos elementos eléctricos como hornos o estufas, es de 15.000 wh/día, valor medio obtenido por nuestros registros en ZUGAR.
En el caso de los 3.000 wh/día y en zona centro peninsular serian necesarios 780 wp de panel usando un regulador de carga pwm, y unos 660 wp con regulador mppt.
En el caso de los 15.000 wh/día y en zona centro peninsular serian necesarios 3.900 wp de panel usando un regulador de carga pwm, y unos 3.300 wp con regulador mppt.
En ambos casos se hace imprescindible el uso de un sistema auxiliar o de apoyo ya que las necesidades mencionadas de wp son en los mejores meses de horario solar, Julio -  Agosto.
En los peores meses Diciembre - Enero la producción con el numero de paneles indicados es la mitad  e incluso nada ya que puede haber varios días de lluvia o nublos.
Sin embargo no queda justificado aumentar paneles para dar alcance fuera de los mejores meses ya que si no hay aporte solar nada obtendremos por muchos paneles que se pongan, este punto merece por si mismo otra entrada que lo exponga de forma detallada.

En el primer caso de los 3.000 wh/día requerimos de una superficie colectora de unos 4,4 a 5,2 m2 y para el segundo caso y mas habitual la superficie necesaria seria de unos 22 a 26 m2, superficies que en ambos casos se verán incrementadas por el uso del bastidor y formato del mismo.
Ademas los valores indicados de wp han sido calculados con 45 º de inclinación y orientación sur libre de sombras, para con estructura fija conseguir el máximo rendimiento anual, ( uso exclusivo en verano, caso de los bombeos requerirían en nuestro país, España, valores de inclinación con respecto a la horizontal de 15 a 25 º aunque el valor real utilizado habitualmente es de 30 - 35 º, sin embargo si favorecemos exclusivamente el invierno iríamos a valores de 60 - 70 º ).

Electrificación de bascula rural  ( 1 panel de 130 wp ) Avila.
Con lo mencionado se observa que para una vivienda unifamiliar o de campo no representaría un problema la ubicación de los paneles, pero la cosa cambia enormemente cuando un edificio de vecinos, de por ejemplo, y soy muy generoso en la exposición, 4 alturas y 4 viviendas por altura, necesitan según lo mencionado 352 m2 y aun así no podrán afrontar el invierno sin un equipo auxiliar, habitualmente grupo electrógeno, que les cubra los peores meses.
El sistema auxiliar cubrirá la falta de entrada Solar o el exceso de salida en consumo según el caso.
Se añade ademas el inconveniente de tener que gestionar la energía que cada vivienda puede o debe utilizar poniendo limite al abuso que encontramos, y esto ocurre siempre, por parte de algunas personas cuando la energía es compartida superando su "ración" de w/día asignado.
Afortunadamente disponemos de otros complementos como la energía eólica u otras fuentes de suministro como el hidrógeno, al que me refiero como fuente de energía y no como vector energético, OK.
Veremos el por que de esa afirmación en otra entrada con explicaciones y resultados de mis ensayos.

Resumiendo: La Energía Solar es útil en muchos casos pero nunca sera a nivel masivo la Energía del Futuro, salvo nuevos avances, y mas lejos queda su aplicación en casos que requieran movilidad como automóviles, barcos u aviones aunque alguna universidad nos quiera mostrar un .. por ejemplo avión de enorme envergadura aligerada cubierta de paneles para desplazar una o dos personas. Como experimento esta bien, pero no va mas allá.

                                                           G.F.H. ( 1 )