Una parte considerable de estas instalaciones generadoras de electricidad limpia, con respaldo de baterías y conectados a la red hoy, se construyen con deficiencias en el diseño y montaje.
Por LUIS GUTIÉRREZ URDANETA (*)
En Australia, la energía solar generada en paneles solares sobre techos estaba a punto de superar en 2022 al carbón como la mayor fuente de generación. Más de la cuarta parte de los hogares generaban energía en las cubiertas. En Cuba hace pocos años comenzó la instalación de sistemas fotovoltaicos en techos con inversores de red (sin baterías), tanto para el sector residencial como empresas, y debido a la crisis del Sistema Eléctrico Nacional (SEN) esta labor se ha acelerado en los últimos tiempos.
Los componentes fundamentales de un sistema fotovoltaico son los paneles solares (con una vida útil de entre 25 y 30 años; el inversor, que transforma la corriente directa, CD) en alterna a fin de poder alimentar la inmensa mayoría de los equipos (cuya vida útil se halla entre 5 y 15 años dependiendo de la calidad y el mantenimiento); y la batería, generalmente de litio (con vida útil de 10 años o más).
El inversor es el “cerebro” del sistema. Existen dos tipos de ellos para sistemas con respaldo de baterías: inversores cargadores y los híbridos. La principal diferencia entre ambos es que los primeros se conectan a la red, pero no le suman energía, mientras los segundos vierten los excedentes al SEN.
Erróneamente, muchas veces se denominan inversores híbridos a aquellos que se conectan al SEN: la mayor parte de los que se encuentran en el mercado cubano son cargadores y tienen un precio menor que los híbridos y su instalación es menos costosa.
Diseño y montaje
Hoy en Cuba una porción mayoritaria de pequeños parques se instala por MIPYMES, trabajadores por cuenta propia y montadores improvisados. Sobre todo, cuando los clientes son privados, se instalan inapropiadamente. Las insuficiencias más usuales son: no se realiza un proyecto técnico del sistema para que se aproveche al máximo la energía solar, ni se evalúan variantes tecnológicas de equipamiento.
Nunca se realiza el análisis de cargas de viento (Norma Cubana 285:2025) cuando se realiza la colocación de los paneles. El clima de Cuba, con huracanes, tormentas eléctricas locales y tornados, requiere que se aplique con rigor esta Norma Cubana, que además es obligatoria. Por ello, tampoco se ejecutan los cálculos mecánicos y civiles de las fijaciones o lastres.
Se descartan los estudios electro energéticos de los circuitos internos, que a menudo presentan problemas con el cableado y las protecciones de CA. No se balancean correctamente las fases y se desconoce, o no se aplica, el Código Electrotécnico Cubano.
Además, en unos casos falta el aterramiento del sistema y en otros no se determina la resistencia mediante instrumentos. Se ejecuta a “ojo de buen cubero”.
Al cliente nos le suministran los esquemas eléctricos ni planos, ni una memoria que refleje las características de la instalación. Se utilizan materiales inadecuados, como la conexión de paneles con cable eléctrico en vez de fotovoltaico. Y se hace sin las debidas protecciones CA. Igualmente, no se le adiestra en las medidas de seguridad, protección eléctrica y operación, y mantenimiento.
Los sistemas vienen ya preconfigurados en los llamados kits. El consumidor debe ajustar su gasto energético a esos kits. Puede que la sobre potencia del inversor o que la cantidad de paneles no se ajusten a las necesidades técnicas. Usualmente se ofertan paneles bifaciales (que generan por ambas caras) sin tener en cuenta la forma de instalación real de los módulos.
Se ubican paneles a distancias entre filas incorrectas y con áreas de sombreados casi permanentes (esto puede dañar los paneles); la garantía, cuando se otorga, es para tiempos cortos y el servicio de posventa es muy deficiente.
Es una necesidad estratégica que el gobierno regule con premura, tal vez en un solo cuerpo, todo lo concerniente al diseño e instalación de los pequeños parques fotovoltaicos en techos o terrenos, sobre todo en zonas urbanas. Debe promover u organizar la certificación de diseñadores e instaladores, y exigir que solo personal calificado ejecute estas labores.
Debido a los altos costos del equipamiento fotovoltaico, el propio estado podría tratar de promover un emprendimiento conjunto con empresas chinas que ejecuten la provisión, diseño e instalación de pequeños parques fotovoltaicos a un menor costo para el país. Hoy se importan por intermediarios y en pequeñas escalas a precios que triplican el de su fabricación en China.
Beneficios y limitaciones
La instalación de pequeños parques fotovoltaicos con baterías tiene claros beneficios. En el sector residencial mejora el bienestar de los individuos y puede, en algunos casos, reducir el monto de la factura eléctrica. A los negocios, sean estatales o privados, les permite la continuidad parcial o total del proceso productivo o de servicios.
Pero con relación al SEN, los resultados deben evaluarse con cautela. Si bien el autoconsumo solar ayuda a reducir las pérdidas de trasmisión, no siempre se obtiene un alivio de la carga del SEN.
Si la energía neta consumida de la red que alimenta el equipamiento y la carga de las baterías es superior a la demandada por el SEN, antes de instalar el parque, lejos de aliviarse, aumenta el consumo de electricidad proveniente del SEN. Esta es la situación más común.
Con los actuales regímenes de apagones de más de 16 horas, los usuarios instalan baterías de mayor capacidad, para las cuales la carga solar es solo una fracción. Sólo con la recuperación del SEN y la disminución de la duración de los apagones, se puede obtener, fundamentalmente con los inversores híbridos, que el balance energético del sistema sea positivo.
Incluso, para que los inversores híbridos inyecten energía al SEN debe existir red activa. A pesar de esta limitación, los parques fotovoltaicos con respaldo, bien diseñados e instalados, son una opción racional para familias y empresas, al menos en los momentos actuales y en el mediano plazo.
(*) Luis Gutiérrrez Urdaneta, es Especialista en diseño de parques fotovoltaicos.
La entrada Los parques fotovoltaicos y sus complejidades se publicó primero en Revista Bohemia.
