Las instalaciones fotovoltaicas conectadas a red son instalaciones en las que el excedente de energía se vende y vierte a la red eléctrica. Por otro lado, cuando el usuario necesita energía eléctrica de la que generan los paneles solares fotovoltaicos puede proveerse de electricidad procedente de la red eléctrica.
En el caso de adaptar estas instalaciones en un edificio, éste incorporará una instalación eléctrica nueva y pasa a tener dos instalaciones eléctricas diferenciadas. Por un lado, la habitual línea de suministro de energía eléctrica y, por otra parte, la instalación solar fotovoltaica.
El esquema de instalación fotovoltaica autoconsumo conectada a red es el siguiente:
Ventajas de un sistema fotovoltaico conectado a red.
Las ventajas de este sistema son:
-
No se pierde energía eléctrica.
-
No requiere baterías para almacenar la energía.
-
El usuario puede consumir electricidad cuando lo necesite con independencia de la cantidad de energía que generan las placas solares.
-
El propietario cobra dinero por la electricidad vertida a la red.
¿Dónde se usan los sistemas fotovoltaicos conectados a red?
Algunas de las aplicaciones de estos sistemas de energía solar fotoeléctrica son las siguientes:
-
Instalaciones de paneles solares en tejados, terrazas, etc. de viviendas que dispongan de conexión a la red de distribución eléctrica: Se aprovecha la superficie del tejado para colocar sistemas modulares de fácil instalación.
-
Plantas de producción: Estas plantas son de carácter industrial que pueden instalarse en zonas rurales no aprovechadas para otros usos (huertos solares, cooperativas energéticas) o sobrepuestas en grandes cubiertas de zonas urbanas (aparcamientos, zonas comerciales, etc.)
-
Integración en edificios: Consiste en la sustitución de elementos arquitectónicos convencionales por nuevos elementos arquitectónicos que incluyen elementos fotovoltaicos. En ocasiones, es posible combinarlos con diseños arquitectónicos para aprovechar la energía solar pasiva o con sistemas de energía solar térmica.
¿Cuál es la potencia eléctrica de trabajo?
Las potencias más usuales medidas en vatios son de 2,5 y 5 kilovatios (kW) o múltiplos de 5 hasta 100 kW. Existen instalaciones solares mayores, pero sólo las realizan empresas o centros de investigación, ya que se amortizan en periodos más largos.
Los sistemas fotovoltaicos de hasta 5 kilovatios (kW), por ser sistemas de poca potencia, se pueden conectar a la red monofásica en baja tensión, a una tensión nominal de 230 voltios en corriente alterna. Por otro lado, para potencias superiores, se diseñan con una conexión trifásica.
En la parte solar, hay diferentes configuraciones posibles de voltaje en las conexiones serie-paralelo de los módulos fotovoltaicos para obtener valores de trabajo adecuados en corriente continua.
Dependiendo del inversor de corriente escogido, los voltajes de trabajo pueden ser desde los 12 voltios hasta 600 voltios en corriente continua. En todo caso, para optimizar el sistema, se tiende a voltajes medios cercanos a las tensiones de conexión a la red (260-420 VCC).
¿Cómo se conecta la instalación fotovoltaica a la red?
Los pasos a seguir son los siguientes
-
interconexión de los paneles solares
-
conexión de los módulos hasta los inversores de corriente
-
conexión de los inversores en el cuadro de protecciones y contadores de energía
-
Conexión al punto de red.
Equipamientos de interconexión
En toda instalación fotovoltaica, se instalará un cuadro de interconexión con la red. Este cuadro puede incluir el total de los dispositivos de protección definidos por la normativa o los establecidos como esenciales.
Por otra parte, estos equipamientos pueden incluir los contadores de medición y los transformadores de tensión para la adaptación a la tensión de red.
En este punto, se reúnen las conexiones derivadas de los diferentes inversores eléctricos y generadores eléctricos. Es el punto de conexión de todo el sistema.
Punto de conexión a la red
Las compañías eléctricas establecen puntos de interconexión con la red. En este tipo de sistemas los puntos de conexión normalmente estarán definidos y situados en paralelo con la conexión ya instalada para el consumo del edificio o de la construcción establecida.
Normas generales de aplicación para definir una unión perfecta en la red eléctrica:
-
La potencia máxima de la planta fotovoltaica no puede exceder más del 50% de la potencia nominal del transformador de la subestación eléctrica o de la capacidad de la misma red definida en la zona de conexión.
-
No se aceptarán conexiones de instalaciones que produzcan caídas de tensión eléctrica provocadas por la conexión-desconexión que sean superiores al 2%.
Los armarios de protecciones y / o cuadro de conexiones tienen la función de incluir los instrumentos de medida de la energía producida y consumida, así como las protecciones eléctricas (dispositivos de acción automática) que pide la normativa vigente.