Guía completa sobre las placas solares

Las instalaciones fotovoltaicas con placas solares para la generación de energía renovable y limpia ha crecido a gran velocidad en los últimos años. La abundancia de sol en España unido a las ayudas y subvenciones para la instalación de placas solares ha contribuido a este desarrollo.

En esta guía te contamos todo lo que debes saber sobre las placas solares. 

Qué es la energía fotovoltaica 

La energía fotovoltaica es la que transforma la radiación del sol en electricidad. Esta transformación se realiza a través de las células fotovoltaicas que al recibir la radiación solar liberan electrones de los que se genera la corriente eléctrica. 

Esta transformación se produce en los paneles solares donde están las células fotovoltaicas. Los paneles solares están compuestos de silicio, que con la radiación solar desprenden electrones de átomos de silicio que tienen una carga negativa y son atraídos por la parte positiva de la celda de silicio generando una corriente eléctrica. Esta corriente eléctrica continua se tiene que transformar en corriente alterna en el inversor para poder utilizarse en casa. 

Qué significa autoconsumo 

El autoconsumo permite producir electricidad renovable para el consumo propio instalando paneles solares fotovoltaicos. La ley lo define como el consumo por parte de uno o varios consumidores de energía eléctrica provenientes de instalaciones de producción próximas a las de consumo y asociadas a los mismos, reduciendo o eliminando la dependencia de una conexión a la red general eléctrica.

Normativa y regulaciones con respecto al autoconsumo 

El autoconsumo está regulado en el artículo 9 de la Ley 24/2013 del Sector Eléctrico, modificado en el RD 15/2018 de medidas urgentes para la transición energética y la protección de los consumidores. Con posterioridad, en abril de 2019 se publicó el RD 244/2019 que establece las nuevas condiciones del autoconsumo. Por último, el RD 477/2021 establece las ayudas concedidas al autoconsumo. 

Autoconsumo compartido

El autoconsumo compartido o colectivo se produce cuando varios consumidores se asocian para compartir la instalación de placas solares. 

Es necesario cumplir unos requisitos para compartir el autoconsumo. En primer lugar, deben estar conectados a una misma instalación; debe haber una distancia máxima de 500 metros entre la planta y los autoconsumidores y deben estar registrados en la misma referencia catastral. 

Una comunidad de propietarios sería un autoconsumo colectivo.

Excedentes y venta de energía

Se establecen dos modalidades de autoconsumo:

• Autoconsumo sin excedentes: Cuando los dispositivos físicos instalados impiden la inyección de energía excedentaria a la red de transporte o distribución. Aquí solo se distingue el consumidor. 
• Autoconsumo con excedentes. Cuando las instalaciones de generación puedan, además de suministrar energía para autoconsumo, inyectar energía excedentaria en las redes de transporte y distribución. Existen dos sujetos: el consumidor y el productor. 

En el autoconsumo con excedentes hay que tener una instalación solar fotovoltaica formada por los paneles fotovoltaicos que producen la electricidad, un regulador o monitor que controla la generación eléctrica, un acumulador o batería solar y un inversor que convierte la corriente continua de las placas en corriente alterna.

En una instalación de autoconsumo con excedentes se puede adoptar el mecanismo de compensación de excedentes que permite al usuario verter el excedente de la energía a la red general y recibir una compensación a través de un descuento en la factura de la luz. Es necesario cumplir unos requisitos para acogerse a esta modalidad: 

• La potencia de la instalación debe ser menor o igual a 100 kW.
• La producción tiene que ser totalmente renovable. 
• Hay que firmar un contrato de compensación de excedentes entre el productor y el consumidor en el caso de las instalaciones individuales de autoconsumo que se entrega a la distribuidora directamente o a través de la comercializadora.

Además, existe el sistema de autoconsumo sin compensación de excedentes, en el que se puede vender la energía sobrante al mercado. En este caso, hay que darse de alta como productor. 

Tipos de paneles solares

Existen diferentes tipos de paneles solares según la aplicación para la que están diseñados: 

Paneles solares fotovoltaicas

Están fabricadas con células de silicio que transforman la energía solar en electricidad. La potencia de las células solares fotovoltaicas depende de la intensidad de la radiación solar. 

Las placas solares pueden ser según la estructura de las células:

• Monocristalinas. Están compuestas por células de un único cristal de silicio. Tienen forma circular u octogonal. Son las más eficientes y caras. 
• Policristalinas. Están compuestas por células de varios cristales. Tienen forma rectangular. Son menos eficientes y más baratas. 

Atendiendo al número de células se distinguen otro tipo de placas fotovoltaicas:

• De 12 voltios. Tienen menos potencia y se dedican a consumos básicos. Están compuestas por 36 células en serie. 
• De 24 voltios. Ofrecen la potencia necesaria para instalaciones aisladas de mediano y gran tamaño. Tienen 72 células. 
• De conexión a red. Tienen 60 células y menos potencia que las placas de 24 voltios. Se utilizan para autoconsumo en viviendas con conexión a la red. 

Paneles solares térmicos 

Estas placas absorben la energía térmica del sol para calentar un fluido que transporta ese calor y lo distribuye por la casa. Proporcionan agua caliente y calefacción. Tienen una vida útil de 10 a 15 años y una eficiencia del 90%. 

Paneles solares híbridos

Combinan la tecnología fotovoltaica y térmica por lo que pueden generar electricidad y agua caliente. Un 15% de la radiación solar la transforman en electricidad y el resto para agua caliente y calefacción. La ventaja de estas placas es que necesitan menos espacio y son más rentables. 

Baterías necesarias para los kits solares

Las baterías de las placas solares sirven de acumuladores de energía cuando están funcionando los paneles solares, de manera que cuando no hay sol, se consume la energía acumulada en las baterías. Gracias a las baterías la instalación fotovoltaica es autosuficiente y no necesita estar conectada a la red eléctrica. 

Existen diferentes tipos de baterías según el modo de fabricación: 

• Monoblock. Utilizadas en instalaciones aisladas que consumen poca energía. Tienen una vida útil entre 4 y 5 años y un precio desde 1.200 a 4.000 €.
• Ciclo profundo. Recomendadas para consumos medios y uso continuo. Tienen una vida útil de 4 a 5 años y un precio desde 250 a 1.800 €.
• AGM. Ideales para instalaciones de autoconsumo. La vida útil oscila entre 5 y 10 años y los precios desde 15 a 650 € según el voltaje. 
• Estacionarias. Están diseñadas para viviendas con consumos elevados y continuos. Su vida útil se extiende más de 15 años y el precio parte de los 2.000 hasta los 20.000 €. 
• De litio. Se pueden utilizar en cualquier instalación y no necesitan mantenimiento. Su vida útil supera los 6.000 ciclos y el precio se mueve entre los 2.000 y los 15.000 €. 

La cantidad de baterías necesarias en una instalación fotovoltaica depende del consumo energético de la vivienda y del uso que se realiza. Para saber las baterías necesarias en una instalación hay que calcular el consumo diario de cada aparato, multiplicando la potencia por el número de horas que está conectado. Después se multiplica el dato del consumo diario por los días de autonomía y el resultado se multiplica por 2 para no superar el 50% de descarga de la batería. Finalmente hay que dividir el dato en Wh entre los amperios de las baterías para saber la capacidad necesaria de baterías en la instalación.  

Precios de las placas solares

El coste de las placas solares se mide en términos de coste por vatio que es la unidad de potencia o la cantidad de energía que produce un panel solar. Cuando se habla de la potencia nominal es la cantidad máxima de energía por tiempo que puede producir el panel. 

Los paneles solares monocristalinos, que son los más eficientes para una casa, cuestan entre 1,5 € y 2,5 € por vatio instalado, mientras que los paneles policristalinos cuestan entre 1,4 € y 2,2 € por vatio instalado, pero son menos eficientes. 

Además, hay que tener en cuenta la degradación de los paneles solares que como media es del 0,7% al año. Un panel solar es más caro cuanto más baja es la degradación porque genera más energía durante su vida útil. 

Por otro lado, al analizar el precio de las placas solares conviene saber que las empresas suelen ofrecer un precio de Wp más favorable cuanto mayor es la instalación, pero también depende de la eficiencia de los paneles. Normalmente, cuanto menos eficiente es el panel, más barato es en €/Wp, pero más paneles hay que instalar. 

Cuánto se ahorra instalando paneles

El ahorro estimado en la factura de la luz con la instalación de los paneles solares se sitúa entre el 50% y el 70% del gasto anual, aunque varía mucho según el tamaño de la instalación, el consumo, la ubicación de la vivienda y el tipo de autoconsumo. 

El ahorro aumenta si se planifica el consumo en las horas en las que se produce más energía solar y se contrata una tarifa con discriminación horaria que tiene un precio más barato durante la noche. 

El tipo de autoconsumo también influye en el ahorro porque si la instalación es autosuficiente y no tiene conexión con la red eléctrica no hay que pagar por la luz que se consume durante la noche, pero se necesita tener baterías para acumular la energía solar, lo que hace que la inversión inicial sea más elevada. 

Por el contrario, si es una instalación de autoconsumo con compensación de excedentes, la comercializadora descuenta del consumo de la luz los kWh vertidos a la red. Este descuento tiene un límite, no se puede descontar más dinero de la energía consumida ni compensar en el gasto del mes siguiente. 

Rentabilidad y plazos de amortización

Saber cuánto tiempo se tarda en amortizar la instalación con placas solares es una de las cuestiones que más preocupa a la hora de hacer la inversión. El tiempo medio de amortización se sitúa entre 7 a 10 años, a partir de los cuales el coste de producción es a coste cero. Teniendo en cuenta que la vida útil de las placas solares está entre 25 a 30 años significa que hay un margen de 16 años mínimo en los que no tiene ningún coste la producción de energía. 

No obstante, el plazo de amortización depende de varios factores. En primer lugar, del consumo energético de la casa, cuanta más energía consuma, más tiempo se tarda en amortizar las placas solares; número de placas solares instaladas, cuantas más placas mayor inversión; uso de baterías, el ahorro en el gasto de luz será mayor, pero la inversión inicial es más elevada y, por último, el precio de la luz, cuanto más cara esté la luz mayor será el ahorro conseguido y, por tanto, el plazo de amortización de la instalación se acorta más. 

Para hacer un cálculo más adecuado del plazo de amortización de la instalación hay que considerar las bonificaciones fiscales en el IRPF y el IBI que rebajan el coste de la instalación, por lo que se reduce el plazo de amortización de la inversión. 

Cómo es la instalación

Una instalación fotovoltaica consta de los siguientes elementos: 

Paneles solares 

Son los encargados de recibir la radiación solar y se colocan normalmente en el tejado de las casas. 

Inversores 

Son los dispositivos que transforman la corriente continua que producen las placas solares en corriente alterna que es la que se usa en la vivienda. 

Contador de vertido 

Este contador contabiliza la electricidad que se vierte a la red general en una instalación de autoconsumo con excedentes. Puede ser bidireccional si también cuenta la energía eléctrica que se consume de la red. 

Baterías 

Las baterías o acumuladores son necesarios para almacenar la energía que se produce durante las horas de sol y utilizarla de noche o cuando la radiación solar es más baja. Sin embargo, una instalación fotovoltaica puede funcionar también sin baterías. 

Regulador de carga 

Es necesario en una instalación con baterías porque se encarga de que la carga de la batería se realice de forma adecuada para evitar la sobrecarga y la sobre descarga. 

Soportes de los paneles 

Son las estructuras necesarias para sujetar las placas solares y fijar la orientación adecuada para conseguir el mayor rendimiento de la instalación. 

Cables y conectores 

Sirven para tener conectados todos los elementos que conforman la instalación fotovoltaica. 

Impuesto al sol

El impuesto al sol era un impuesto que tenía que pagar el poseedor de una instalación fotovoltaica por estar conectado a la red eléctrica. Fue derogado en 2018. 

El impuesto al sol se aprobó en el RD 900/2015 que regulaba las condiciones administrativas, técnicas y economías de las instalaciones de autoconsumo para garantizar la sostenibilidad de la red eléctrica. Se aplicaba según la potencia instalada a instalaciones con baterías o con potencia de más de 100 kW y por la energía autoconsumida que es la diferencia entre la energía producida y el excedente que se vierte a la red eléctrica. 

La consecuencia más directa de su aplicación fue el freno a la expansión del autoconsumo en España porque no se recibía ninguna compensación por la energía sobrante vertida a la red y además, había que pagar un peaje de respaldo por la energía producida. 

Después de tres años de polémica, el impuesto al sol fue derogado y se aprobaron medidas para fomentar el autoconsumo. 

Orientación e inclinación adecuadas para las placas solares

La orientación de las placas solares es fundamental para aprovechar la producción máxima de energía y calcular cuántas placas se tienen que instalar en una casa para cubrir la demanda energética. La orientación óptima en España es hacia el sur porque se aprovecha mejor la radiación solar para producir energía eléctrica. Si las placas solares están orientadas hacia el sureste o suroeste se puede perder entre un 1% y un 4% de eficiencia, mientras que si la orientación es hacia el este u oeste la pérdida puede alcanzar el 30%. Cuando una casa no tiene orientación sur se requiere un mayor número de placas solares para obtener la energía necesaria para su funcionamiento. 

La inclinación idónea de las placas solares es de 35º, pero varía en una franja entre 20º y 40º según dónde está situada la vivienda. Cuanto más cerca está la vivienda del ecuador, el ángulo de inclinación de los paneles es menor, por eso en el sur de España la inclinación adecuada es de 20 a 25º, mientras que en el norte es de 40º. 

Ventajas de instalar paneles solares

Las ventajas que se consiguen con una instalación de paneles solares para producir energía son de varios tipos: 

Económicas 

El ahorro es uno de los principales motores en el desarrollo del autoconsumo porque se consume la energía que se genera sin necesidad de recurrir a la red eléctrica donde el precio actual de la luz es muy caro. Este ahorro es mayor en una instalación de autoconsumo con compensación por excedentes porque se reduce de la factura de la luz la energía vertida. 

Medioambientales 

La energía producida por las placas solares es energía limpia y renovable por lo que se reduce la huella de carbono de los consumidores. Se calcula una reducción de las emisiones de CO2 del 45% en las instalaciones de viviendas unifamiliares. 

Rentabilidad 

Las viviendas que tienen placas solares instaladas se venden un 4% más caras que el resto porque los compradores valoran la eficiencia energética que ofrecen estas viviendas. 

Sistemas de monitorización fotovoltaica 

El sistema de monitorización fotovoltaica es una aplicación informática que sirve para verificar en tiempo real el funcionamiento de las placas solares. Por un lado, este sistema permite detectar las anomalías y problemas de producción de la instalación fotovoltaica y aplicar la reparación pertinente. Por otro lado, se encarga de predecir la energía vertida y demandada de la red general en las instalaciones con conexión a la red. 

El sistema de monitorización se integra en el inversor solar que transforma la energía continua en alterna y registra los datos de producción, mientras que el contador bidireccional contabiliza los datos de consumo. El inversor envía toda la información a la plataforma web a la que se accede tras registrarse. 

El sistema de monitorización ofrece la siguiente información: 

• Producción y consumo de la energía producida por las placas solares en tiempo real.
• Informes históricos de la producción eléctrica del sistema fotovoltaico.
• Envío de notificaciones si se detectan anomalías en el sistema. 
• Estimación y previsión del ahorro mensual en la factura de la luz y de las emisiones de CO2.

Ayudas y subvenciones del Estado

Las instalaciones de autoconsumo gozan de diferentes ayudas y subvenciones del Estado y de las comunidades autónomas y ayuntamientos que pueden llegar al 50% de la inversión. El objetivo de estas ayudas es fomentar el autoconsumo para mejorar la eficiencia de la red eléctrica y contaminar menos. 

• Bonificación del IBI y del ICIO. La bonificación del Impuesto por Bienes Inmuebles (IBI) está destinada a viviendas que instalan placas solares y el porcentaje de bonificación depende de cada ayuntamiento, pero puede alcanzar el 50% de la cuota íntegra del IBI. La bonificación en el Impuesto sobre Construcciones, Instalaciones y Obras (ICIO) puede llegar hasta el 95%.
• Deducciones del impuesto de la renta (IRPF). Se puede solicitar al hacer la declaración de la renta y puede llegar hasta un 20% del total de la cantidad invertida en el sistema fotovoltaico, siempre que sea la vivienda habitual. Esta deducción solo se puede pedir una vez. 
• Subvenciones autonómicas o locales. En cada comunidad autónoma existen diferentes subvenciones destinadas a financiar parte de la instalación solar fotovoltaica. Las ayudas y subvenciones pueden solicitarlas personas físicas y jurídicas titulares de viviendas unifamiliares, comunidades de vecinos y edificios. 

Además, a través de los fondos europeos Next Generation existen subvenciones gestionadas por las comunidades autónomas para incentivar el autoconsumo y el almacenamiento con fuentes de energía renovable. Estas subvenciones pueden alcanzar entre el 30% y 40% de la inversión en el caso de las viviendas. Aunque cada comunidad puede pedir una documentación específica, en general hay que presentar los datos del solicitante, la solicitud de la subvención, el presupuesto de la empresa instaladora firmado por un técnico, las facturas y los justificantes bancarios de pago. 

Gracias a las subvenciones y bonificaciones el plazo de amortización de una instalación fotovoltaica se acorta hasta los 4 o 5 años frente a la media que está entre 7 y 10 años según el tipo de instalación.