Por Ismael Eyras y Julio C. Durán – investigadores del Departamento Energía Solar de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) – y Pablo Maril – instalador de sistemas de aprovechamiento de energías renovables, en particular, sistemas fotovoltaicos.
El uso de la energía solar fotovoltaica (FV) está ganando terreno en el ámbito de la construcción, tanto en proyectos de nueva obra como en remodelaciones. A continuación, se abordan aspectos clave que deben tener en cuenta los desarrolladores y constructores.
1. Sistemas FV autónomos (Off-Grid), conectados a red (On-Grid) y mixtos (Híbrido)
Existen esencialmente tres tipos de sistemas fotovoltaicos: autónomos, conectados a la red eléctrica e híbridos. Se presentan a continuación sus principales características.
Sistemas fotovoltaicos autónomos (Off-Grid)
Los sistemas FV autónomos son los más tradicionales en la Argentina ya que se utilizan en el país desde la década de 1980. Son comunes en zonas rurales alejadas de las redes eléctricas, aunque pueden verse también en ciudades y rutas alimentando equipos de bajo consumo como luminarias o teléfonos de emergencia. Requieren, en general, un equipo electrónico (inversor) para convertir la corriente continua generada por los paneles solares en corriente alterna, y baterías para almacenar la energía.
Estos sistemas, también denominados aislados, no están conectados a la red eléctrica y no requieren trámites para su instalación. Proveen energía eléctrica a las cargas (los consumos) a partir de la energía generada por los paneles solares y la almacenada en las baterías. Tradicionalmente se han utilizado baterías de plomo ácido en sus diferentes variantes, aunque en los últimos años se observa un crecimiento sostenido en el uso de baterías de litio-ion, que requieren una inversión inicial mayor, pero tienen una vida útil mucho más larga.
Sistemas fotovoltaicos conectados a red (On-Grid)
Los sistemas FV on-grid funcionan permanentemente conectados a la red eléctrica interna del usuario (residencial, comercial, industrial) o directamente a la red de la distribuidora de energía eléctrica. Estos sistemas inyectan la energía eléctrica generada por los paneles solares a la red eléctrica a través de un conversor de corriente continua en alterna (inversor). Dado que la inyección de energía eléctrica a la red pública puede afectar la calidad de la energía eléctrica de la red, estas instalaciones se encuentran reguladas y requieren, en consecuencia, autorización de la distribuidora para su conexión. En el caso de la Ley Nacional 27.424 de generación distribuida, el trámite correspondiente se realiza a través de Trámites a Distancia (TAD) de la Administración Pública Nacional.
El usuario del sistema eléctrico que instala un sistema de generación distribuida conectado a la red se convierte en usuario-generador (prosumidor). La energía generada por el sistema FV se consume en equipos del usuario (autoconsumo) y el excedente se inyecta a la red pública, generando ahorros en las facturas del servicio eléctrico, tanto por la reducción en el consumo de la energía de red como en la retribución recibida por la inyección de excedentes. Estos sistemas pueden incluir un bloqueador de inyección que permite su conexión a red en jurisdicciones donde está prohibida la inyección de energía a la red pública o que no cuentan con regulación para la generación distribuida.
Los sistemas on-grid convencionales no proveen autonomía en caso de cortes de energía.
Sistemas fotovoltaicos mixtos o híbridos
Los sistemas FV híbridos combinan lo mejor de ambos sistemas. Además de estar conectados a la red, cuentan con baterías que permiten:
– aumentar el autoconsumo de la energía generada, almacenándola en las baterías cuando la generación FV es mayor al consumo y entregándola a la red interna cuando el consumo es superior a la generación;
– disponer de una reserva de energía para casos de corte del suministro eléctrico.
Al igual que en el caso de sistemas on-grid, los sistemas híbridos pueden incluir un limitador de inyección.
Si bien requieren una inversión inicial mayor, este tipo de sistemas es el futuro de la energía solar debido a su flexibilidad y capacidad para gestionar en forma inteligente las distintas fuentes de energía (red, paneles solares y baterías).
2. Tipos de inversores
Los inversores son equipos electrónicos esenciales en cualquier instalación FV con cargas que funcionan con corriente alterna, ya que convierten la corriente continua generada por los paneles solares o entregada por las baterías en corriente alterna. Existen diferentes tipos, según las características del sistema.
– Inversores off-grid: se utilizan acoplados a un banco de baterías en sistemas FV autónomos, transformando la corriente continua en corriente alterna para alimentar directamente las cargas conectadas. Asimismo, funcionan como reguladores de carga de las baterías, controlando los procesos de carga y descarga de las mismas.
– Inversores on-grid: convierten la corriente continua generada por los paneles solares en corriente alterna sincronizada con la energía eléctrica de red, lo que permite inyectarla a la red eléctrica.
– Inversores híbridos: estos equipos son los más avanzados, son inversores bidireccionales que convierten corriente continua en alterna y viceversa, y gestionan de manera inteligente la energía proveniente de los paneles solares, la red y las baterías, permitiendo optimizar el consumo de acuerdo con las tarifas y condiciones climáticas.
3. Consideraciones para la instalación de paneles solares en obras nuevas o remodelaciones
Antes de realizar una instalación fotovoltaica es fundamental considerar la ubicación y las condiciones del lugar. Para garantizar la eficiencia del sistema, se debe contar con una superficie que reciba al menos cuatro horas diarias de sol, preferiblemente en horas centrales. La orientación y la inclinación de la superficie también son factores clave.
Por otro lado, es esencial prever espacio en el techo para los módulos, aproximadamente 2,4 m² por panel para sistemas coplanares o 4 m² para paneles inclinados. Además, se debe reservar espacio para los tableros eléctricos y asegurar la existencia de cañerías o pases libres entre el techo, los tableros solares y los tableros de la propiedad.
Además, es importante conocer los consumos energéticos de la vivienda o edificio para dimensionar correctamente la instalación. En Argentina, la normativa actual permite el autoconsumo de energía.
4. Trámites con las distribuidoras
Las diferentes provincias y jurisdicciones de la Argentina pueden tener marcos regulatorios distintos para la instalación de sistemas fotovoltaicos, muy especialmente los conectados a red. Es conveniente, en particular para sistemas on-grid, informarse con el ente regulador, la distribuidora o la cooperativa local acerca de la regulación aplicable en cada caso y el trámite que se debe realizar para registrar la instalación y el cambio de medidor. Para información actualizada sobre la Ley 27.424 de generación distribuida, se puede consultar la página oficial: https://www.argentina.gob.ar/economia/energia/generacion-distribuida.
5. Tipos de estructuras para soporte de paneles
No existe una reglamentación específica en Argentina sobre los tipos de estructuras para instalaciones solares, pero las más comunes son de aluminio o hierro galvanizado en caliente, debido a su durabilidad. Sin embargo, comenta que es posible utilizar otros materiales, como la madera, siempre y cuando se realice un mantenimiento adecuado. En cualquier caso, las estructuras deben cumplir con el Reglamento Argentino de Acción del Viento sobre las Construcciones – CIRSOC 102, que garantiza la resistencia de la instalación a la acción del viento.
Las Figuras 1 a 3 muestran algunos ejemplos de estructuras utilizadas para la instalación de paneles solares sobre cubiertas de losa o chapa.
Figura 1: Estructura sobre losa fijada a contrapesos.
Figura 2: Estructura triangular sobre techo de chapa.
Figura 3: Estructura coplanar sobre techo de chapa.
6. Costos promedio en Argentina
Los costos de instalación de un sistema FV dependen de factores como el tipo de techo, la logística y los requisitos de seguridad. En Argentina, pueden variar considerablemente a lo largo del tiempo debido a la inestabilidad económica, las fluctuaciones en la cotización del dólar y las regulaciones relacionadas con la importación de equipos. Actualmente, el precio de un sistema on-grid domiciliario en la modalidad “llave en mano” (equipamiento con instalación), con potencias típicas de alrededor de 2 kWp, oscila entre 1,3 y 1,8 USD/Wp. Para sistemas off-grid o híbridos, el rango es de 2,4 a 4 USD/Wp, dependiendo de la tecnología y capacidad de las baterías.
7. Tiempos de amortización
Los tiempos de amortización han mejorado en los últimos años, especialmente con los aumentos en las tarifas eléctricas. Actualmente, se estima que el retorno de la inversión para instalaciones domiciliarias es de aproximadamente 10 años. Sin embargo, este tiempo varía fuertemente según las tarifas eléctricas en la jurisdicción donde se realiza la instalación, los consumos eléctricos del usuario-generador y los subsidios aplicables según el nivel de ingresos del usuario, entre otros factores.
8. Integración arquitectónica
Uno de los aspectos más interesantes de la energía solar es su potencial para integrarse en la arquitectura de un edificio. El Arq. Eyras subraya que la integración arquitectónica no solo tiene un propósito estético, sino que también puede generar ahorros en materiales de construcción. Por ejemplo, los paneles pueden reemplazar elementos como tejas o chapas, lo que reduce los costos de estructura y revestimiento.
Además, los paneles solares pueden mejorar el comportamiento bioclimático del edificio, actuando como barreras solares (ver Figura 4) que reducen la necesidad de climatización en verano y generando un beneficio doble, ahorro en consumo de energía y mejora del confort interior.
Figura 4: Paneles solares instalados en forma de alero en un edificio del
Centro Atómico Constituyentes, de la CNEA.
