24 agosto 2019

¿Paneles solares en mi casa?


Tiempo atrás me metí en una discusión en Twitter con personas que querían comprar paneles solares e instalarlos en su casa para "independizarse" de la red eléctrica. Cualquiera que sabe un poco del asunto se da cuenta que es una idea disparatada, a simple vista, teniendo en cuenta que el KWh desde el poste vale unos 20 centavos de dólar, y así alegaba y alegaba pero muchos no me creían, en fin, mejor lo dejé hasta ahí nomas, para qué calentarme la cabeza con tontos, pensé.

Pero la idea me siguió dando vueltas en la cabeza porque en realidad no les estaba demostrando nada con números, así es que me hice el propósito de sacar "algún día", la cuenta de cuanto me costaría cambiar mi casa a paneles solares desconectando totalmente la energía de los postes. Así es como me puse a sacar cuentas, supongo que no es un cálculo exacto, pero si es razonablemente bueno como para fundamentar lo que he estado discutiendo. Aquí voy.

Nota previa
Si no te interesan los detalles, puedes pasar directamente a "la inversión", así te saltas todos los aburridos cálculos de costo, si necesitas armar un sistema de paneles para un lugar aislado, puedes revisar los cálculo que son sencillos y útiles por si alguien quiere intentar un "hágalo usted mismo"

Los cálculos
Primero que nada el consumo, en mi casa somos 4 y no tenemos exagerada cantidad de artefactos eléctricos, los que más gastan son el refrigerador y lavadora, ambos de consumo eficiente, hervidores, horno eléctrico y microondas, aspiradora grande, creo que es lo que más gasta, todo lo demás como computadores, televisores, etc. son de bajo consumo. El caso es que en Chile el KWh cuesta unos 20 centavos de dólar, incluyendo administración del servicio, arriendo del medidor, etc. Mi consumo mensual es alrededor de 120 KWh y la cuenta es de unos 309 dólares.

El dato básico: 120 KWh, es decir 4 KWh por día. Lo primero es calcular cuantos paneles necesito para generar esa potencia, vamos a expresarlo en paneles chinos de 100W aproximando el precio a U$ 100 cada uno, que e lo que valen por acá. La cantidad de paneles se calcula con
P=(Ex1.3)/(HsoxWp)  Donde P es Nº de paneles, E es la potencia que debo generar, 1.3 el factor de seguridad de 30%, Hsp son las hras peak de sol y Wp la potencia de cada panel. Lo normal son 4 horas de Hsp al día, pero como vivimos en la ciudad del sol, seré generoso y voy a calcular con 5 horas

El resultado de eso me da que necesito 11 paneles de 100 W, pero para asegurarme en los dias nublados colocaré 12, esto daría 1.200 dólares en paneles que con sus montajes e instalación, tenemos U$ 1.500

El próximo cálculo es cuanta corriente consumiré, si uso un banco de baterías con capacidad de 48v (4 baterías de 12v)  mi consumo diario de corriente será de 109 Amperes. Con estos números ya se me hace completamente inviable desconectarme de la red, pero supongamos que quiero que mi sistema me entregue autonomía de 2 días en caso de una emergencia, manteniendo el consumo. Necesitaré una capacidad de almacenamiento en baterías dada por
B=(dias autonomía x corriente) / 0.7, es decir 312 Ah

Cona 4 baterías Nimac de 12v y 100Ah tendría los 400Ah que necesito con 48 volt, eto si la neurona y mis oxidados conocimientos de electricidad no me fallan, podrían ser más, pero dejémoslo así. Esas 4 baterías costarían unos 1.200 dólares
 
También necesitamos un inversor de -al menos 3 KVA de buena calidad, son lo primero que se quema siempre. No los aburriré on el cálculo pero para esa potencia 3 KVA está dentro del límite, el costo de un inversor certificado de esas características es US$ 1.800

Luego necesitarán a alguien que les haga el proyecto eléctrico, que debe estar certificado en baja y media tensión y sobre todo que se lo instale y lo deje funcionando, en esto, igual que en el inversor, yo no escatimaría el costo y creo que 800 dólares, incluyendo los trámites y permisos requeridos es más que razonable, tal vez me quede corto.

La inversión
Tenemos entonces que con una inversión de 5.300 dólares podemos disponer de un sistema que nos da dos días de autonomía en caso de emergencia, manteniendo el consumo. Vamos ahora cuanto nos cobran por el suministro eléctrico, según leo en mi factura son aproximadamente 26 dólares cada mes, o 312 dólares al año

Hagamos las sumas y restas ahora. Supongamos que con esa inversión de 5.300 dólares  nos pudiesemos desconectar de la red y ser totalmente autónomos. Como vimos, no es así, solo da para dos días de autonomía. La pregunta es si resulta conveniente invertir esos 5.300 dólares y en cuantos años se "recupera" esa inversión. Veamos

La factura eléctrica, como vimos, significa un gasto de 312 dólares al año ¿en cuantos años pagando ese monto recuperamos la inversión? Muy fácil, en diecisiete años, basta suma y restar. Pero eso no es todo, porque los componentes tienen una vida útil, que en este caso es de

Vida util baterias 12 años
Vida útil inversor 10 años
Vida útil paneles 10 años

¡O sea que mucho antes de recuperar la inversión ya tendríamos las baterías, los paneles y el inversor fuera de combate! Y este cálculo grosero ni siquiera considera el costo financiero de adeantar una inversión, si calculamos el valor presente de 312 dólares necesitaríamos como 25 años para "recuperar" esa inversión.

La moraleja
A menos que se me haya fundido la última neurona que me va quedando, me parece que el cálculo es razonablemente correcto, aunque incompleto porque no considera autonomía total ni los efectos financieros. La moraleja de todo esto es que la gente no se da cuenta lo enormemente caro que es generar electricidad con paneles fotovoltaicos, lo que hace que todas las leyes para incorporarlas a la generación de potencia significan un subsidio gigantesco, encubierto y pagado por todos nosotros, los giles.

¿Como pagamos ese subsidio? Desde hace décadas que han venido sacando de competencia, desde grupos "ambientalistas" y desde el propio gobierno a cada una de las fuentes de energía baratas y eficientes. Partieron por las hidroeléctricas, siguieron con el carbón y a la más barata, eficiente y limpia -que es la generación con energía nuclear- ni siquiera le han dado oportunidad de competir, han sido los propios gobiernos, con el apoyo de los ignorantes, los que se han encargado de dejar fuera de carrera toda clase de energía barata.

Sise aprovechara el potencial hidroeléctrico de BioBio y Aysen, si se instalara una central nuclear generadora en Antofagasta o sus cercanías, pagaríamos la mitad o menos de lo que pagamos hoy. Y cada vez que se van agregando paquetes de energías renovables no convencionales a nuestra matriz, esa que le gusta tanto a nuestros políticos y a la ONU, iremos pagando más y más por lo mismo.

Una instalación de verdad
Ahora si quieren saber cuanto se necesita en la realidad para un sistema autónomo que funcione, con el consumo de mi casa, se necesitan 60 baterías de 12v en la imagen se muestra un sistema real para 4KWh, solo para que se hagan una idea de cuanto se dispara la inversión para una casa normal 100% autónoma, que ofrezca un servicio similar a la alimentación del poste. El valor que yo calculé es de 5.300 dólares, pero el valor real, de gente que ha hecho estos sistemas es entre 27.000 y 30.000 dólares. Esa inversión no se amortiza ni es 3 generaciones, es completamente inviable.


P.D.y si todavíales quedan ganas de instalar un sistema en su casa, les hago notar que las palomas tienen la mala costumbre de posarse sobre los paneles solares e incluso hacer el dos sobre ellos, con lo que el rendimiento de estos baja de manera notable y el cálculo debe ser sobredimensionado. ¡Ah! y sin contar que hay que estar lavando los paneles constantemente por el polvo que acumular que se tiende a convertir en barro.

Y por último, pero no menos importante, las instalaciones fotovoltaicas deben ser redimensionadas por completo si dentro de los 20 años cambia nuestro consumo de energía porque compramos nuevos aparatos, conctados a la red pública simplemente la cuenta nos sale un poquito mayor, la nada misma comparada con redimensionar todo el sistema.

6 comentarios:

  1. Como se ha perdido en Chile la racionalidad. Todos los medios masivos, politicos, marketeadores, incluso directores de empresa repiten como loros los mismos argumentos EN FAVOR de la "verdad oficial". ¿Es que nadie puede difundir siquiera un calculo como el que posteaste?
    Bueno, en el tema del agua subterranea en Arica pasaba lo mismo, 10 años atras. Y no veo que haya cambiado el criterio.
    Estamos en la peor de las dictaduras, la del statu quo impuesto por los politicos.

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  2. Es cierto, y no olvidar algo, si en Europa han subsidiado esta locura es precisamente porque no es rentable.
    Por último, es la economía de escala, también te sale mas barato comprar dos pechugas de pollo en la carnicería que criar un pollo en tu casa y luego tener que degollar al pobre...

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  3. Otra manera de visualizar lo mismo:

    4000 Wh/día = Consumo constante de 166W en 24 horas.

    Los paneles deben de reemplazar esta cantidad de energía consumida durante los cinco horas diarios donde hay luz solar.

    (4000*5/24) = 833W + 30% por varias perdidas = 1KW capacidad nominal durante 5 horas..

    O sea, 10 paneles entregando su máxima potencia nominal. Sin ninguna holgura en el sistema.

    Hay que sobre-dimensionar: Primero en los paneles por una situación donde la batería haya quedado descargada. Tienen que recargarla y a la misma vez entregar energía para la casa.

    También hay que sobre-dimensionar las baterías:la cantidad de energía disponible es menor que su capacidad nominal - descargas profundas acortan su vida y los reguladores de carga las desconectan antes de llegar al mínimo.

    En fin, "mucho atado" como dicen.
    Y en los artefactos Chinos los valores nominales de rendimiento pueden ser muy distintos a sus valores reales.

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  4. creo que desconectarse de la red no tiene sentido.
    Solo tiene sentido el régimen de consumidor-productor que permite venderle a la red tus excedentes.
    Instalas una capacidad que casi siempre se usa en tu casa, digamos en la mitad de las horas en promedio, no usas baterías porque compras lo que falte a la red y vendes aunque sea a precio muy bajo los excedentes cuando se producen.
    Aún así puedes estar fuera de presupuesto, pero mucho menos que cuando te aislas. Todo pasa por una legislación que obligue al distribuidor a trabajar con estos regimenes de medidores de doble paso, sino ni empiezas.

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  5. Tema interesantisimo...pero llegue tarde para comentar

    Marcelo

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  6. Las especificaciones de las baterías Powerwall son buenísimas, muy presentables (no como esas horribles baterías de la foto). El precio es regular, alrededor de 6000 dólares por 13.5 kWh (con 100% capacidad de descarga).

    Tesla dice que, si tienes paneles solares, y hay un apagón, puedes funcionar hasta 7 días desconectado, asumiendo buen clima. Ni ellos se atreven a decir "100% off the grid".

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"Send me a postcard, drop me a line
Stating point of view
Indicate precisely what you mean to say
Yours sincerely, wasting away
Give me your answer, fill in a form
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Will you still need me, will you still feed me
When I'm sixty-four"