¿Es Tesla el futuro del sector renovable?

El pasado 30 de abril de 2015, Elon Musk organizó una rueda de prensa para presentar su nuevo ingenio. Con una gran expectación y recordando a Steve Jobs y su marketing, Elon Musk sorprendió al mundo entero con un tipo de almacenamiento por sistemas fotovoltaicos que asegura resolver todos los problemas actuales. Pero, ¿es TESLA el futuro en el mundo renovable y eléctrico en general?

Cuando se diseña un sistema solar fotovoltaico con baterías, la primera premisa que se debe tener en cuenta es la cantidad de energía que se tendrá que acumular, ya que en el caso de que se quedara corto el problema sería mayúsculo.

Imaginemos que queremos suministrar energía eléctrica en nuestra vivienda o negocio mediante la desconexión de la red pública de distribución y alimentar la demanda eléctrica, única y exclusivamente con baterías fotovoltaicas. Hoy en día, este sistema es posible, hay varios ejemplos de instalaciones que están funcionando de esta manera, pero el handicap de esta opción es la inversión inicial: aunque el precio de generación de un kWh fotovoltaico es ligeramente inferior al kWh que se compra a la distribuidora eléctrica, los acumuladores tienen un precio elevado y, en este aspecto, todavía se está lejos de decir que ha llegado la hora de las baterías.

 

El funcionamiento de un sistema fotovoltaico aislado es parecido al llamado autoconsumo eléctrico, con la diferencia que en lugar de disponer de una conexión a la red pública se dispondría de las baterías. Un sistema fotovoltaico podría estar conectado a un grupo de baterías con la intención de acumular la energía sobrante, atendiendo que la demanda interior de viviendas sería inferior a la generación solar. No obstante, y a no ser que el Decreto 900/2015 aprobado el 02/10/15 lo permita, no es legal la conexión de baterías en un circuito donde se dispone de conexión a red pública. Por lo tanto, ejemplificaremos aquel sistema solar que está totalmente desconectado de la red pública y el edificio se alimenta directamente de las baterías instaladas, siendo un sistema solar fotovoltaico aislado.

 

El esquema de este sistema vendría a ser el siguiente:

  • (1) Es necesario una planta generadora de energía eléctrica, donde estarán situados los módulos fotovoltaicos o aerogeneradores.
  • (2-3) Seguidamente se transporta esta energía al inversor-regulador, el cual se encarga de transformar la energía de continua a alterna o bien enviarla a las baterías para su almacenamiento.
  • (4) Finalmente, el cuadro eléctrico con los circuitos necesarios y sus protecciones.
Esquema extret de www.teslamotors.com

El primer problema cuando se dimensionan este tipo de sistemas es la ubicación de las baterías, ya que normalmente el amperio de estos acumuladores a 2V a causa de sus dimensiones y peso. Es por este motivo que la mayoría de las instalaciones aisladas disponen de 24 baterías que suministran energía eléctrica a 2v de tensión cada una, formando un conjunto de 48V con la misma capacidad. Con un ejemplo se entiende mejor: el enunciado es un inmueble que consume 10 kWh diarios y se necesita una autonomía de 2 días. Se aconseja que las baterías no se descarguen más del 50% de su capacidad para evitar problemas de carga y descarga, eso provoca que el cálculo del dimensionado pase de 10 kWh a 20 kWh; además, como se desea una autonomía de 2 días, la acumulación definitiva a dimensionar será para 40  kW. A una tensión de 48 V, se obtiene que se necesitan 833 Ah de acumulación total. Con este resultado, si comparamos que una batería de coche de 60 Ah tiene un peso aproximado de unos 8 kg, ¿cuánto pesaría una batería de 833Ah? Demasiados quilogramos para hacerla maniobrable dentro de viviendas o estancias. Es por este motivo que las baterías, a partir de una cierta capacidad, quedan divididas en bloques de 2 V formados por 24 elementos; dicho de otra manera, la gran batería de 833 Ah se parte en 24 trozos de 2  V cada uno con la misma capacidad, necesitando un gran espacio para su ubicación, instalación y mantenimiento.

 

Este problema parece ser que TESLA consigue eliminarlo, ya que con una sola batería de unos 100 kg de peso, aproximadamente, y unas dimensiones de 1300 x 860 x 180mm consigue subministrar hasta 10kWh de energía a una potencia continua de 2 kW y un pico de 3.3kW.

 

El Powerball y el Powerpack

Paralelamente, Musk parece haber encontrado la manera de resolver otro gran problema de los acumuladores, ¿Qué ocurre si se quiere ampliar la capacidad de almacenamiento? Actualmente, es necesario sustituir las baterías por otras de más capacidad, ya que las actuales no son escalables. Sorprendentemente, TESLA se distribuirá en dos formatos distintos: el Powerball para las viviendas y pequeñas industrias desde 7kWh hasta 10kWh, y para las grandes industrias el Powerpack de 100 kWh y, lo que es más ventajoso, es que tanto un formato como el otro permiten instalarse en cascada, es decir, para pequeños formatos es posible ampliar la capacidad hasta unir nueve baterías, y para el gran formato… ¡no tiene límite!, por lo tanto, ¿sería posible la instalación de baterías Tesla hasta 1 MWh? En todo caso, es una apuesta que llevaría la energía fotovoltaica actual a otra dimensión.

No muchos años atrás, las baterías estaban formadas por celdas de ácido-plomo sin sellar, donde el electrolito era licuado con una vida útil corta. Más tarde, aparecieron las baterías de gel, donde las celdas son de ácido-plomo selladas con electrolito gelificado y alargan la vida útil gracias a evitar parte de la evaporación interior. Pues bien, Tesla es una batería de ión litio recargable que ofrece una garantía de 10 años, ni más ni menos, con una eficiencia que ronda el 92% y con la posibilidad de instalación tanto en el interior como en el exterior. Su diseño es innovador y su precio esperanzador; mientras que la batería de gel de 833 Ah puede rondar los 250€ (recordando que se necesitan 24), Tesla ofrece dos versiones de 7 k Wh y 10 kWh por 3.000$ y 3.500$ respectivamente. Esto quiere decir que, con una sola batería podría quedar solucionado el problema del almacenamiento en todos los edificios de nueva construcción incorporándolos dentro de un armario con ventilación y espacio necesario. ©

 

A finales del 2013, el Código Técnico introdujo una pequeña, pero muy significante modificación al DB HE4, artículo 2.2.1 puntos 4 y 5. Hasta entonces, los edificios de nueva construcción tenían la obligación de instalar sistemas solares térmicos para una aportación mínima de ACS. Esta modificación describe que ya no es necesario que esta modificación describe que ya no es necesario que esta aportación mínima sea con un sistema solar térmico, sino que es posible ejecutar cualquier otro tipo de sistema siempre y cuando quede justificado que esta mínima aportación consiga la misma o inferior reducción de emisiones de CO2 y el mismo ahorro que el consumo de energía primaria. Es decir, ¿es necesario instalar un sistema solar térmico, forzado o termosifón, en un edificio que solo dispone con energía primaria la electricidad? ¿Por qué no instalar un sistema solar fotovoltaico en autoconsumo siendo este más económico y más fácil de mantener que no uno térmico? Es en este punto donde en un futuro no muy lejano se cree que será posible la instalación de baterías Tesla.

 

Volviendo a la rueda de prensa que organizará Elon Musk a finales de abril de 2015, durante la presentación de las baterías se señaló diferentes variedades del sistema energético actual, que se basa en un sistema centralizado de transformación de la energía pasando por las redes de transporte de ésta hasta los hogares y negocios. Teniendo en cuenta que se ha de generar 2kWh de energía eléctrica para consumir 1kWh en nuestros edificios, el otro 1kWh se pierde durante el transporte, es necesario cambiar el sistema eléctrico actual, donde una red distribuida significaría mejor provecho de la energía y, por qué no, donde todos tendríamos un futuro renovable mejor. Es este sistema distribuido el que ha hecho a Elon Musk diseñar este tipo de baterías, donde señala que con tan sólo una pequeña parte del territorio de los Estados Unidos sería suficiente para generar la energía que se consume en todo el país, evidenciando que esta pequeña superficie es muy superior si se contabilizan todos los tejados del país. Por lo tanto, ¿a qué esperamos?

 

Reforma del sector eléctrico

Finalmente, y no menos importante, hay que destacar que al final de 2013 se aprobará la Ley 24/2013 de reforma del sector eléctrico, donde se aprobaron tres metodologías de autoconsumo. Aunque si que es antagónico, esta Ley prevé, entre muchos otros aspectos, la instalación de contadores para registrar la energía eléctrica que se genera gracias a los módulos fotovoltaicos, con la justificación que en caso de autoconsumir esta electricidad no se contribuye en la red pública, introduciendo el nombrado “peaje de apoyo o impuesto al sol”: sin comentarios. En todo caso, el Decreto que se ha aprobado recientemente, y que desarrolla técnicas económicamente y administrativamente la Ley 24/2013, ha introducido diferentes rectificaciones en el borrador del decreto inicial, detallando que este impuesto no será imputable a instalaciones conectadas con la red pública con potencia contratada inferior a 10kW. Por lo tanto, y si se escribe en “negrita”: el autoconsumo eléctrico es legal.  NO obstante, y hasta que Tesla no empiece a subministras los miles de comandas desde la “gigafactoría” de los Estados Unidos, el actual sistema solar fotovoltaico con baterías queda reducido por obligación en situaciones en la que la red de distribución no esté presente por la ortografía del terreno y el sistema solar no está conectado con la red pública eléctrica.

Resumiendo, podríamos confirmar que, en el caso que el nuevo Decreto de autoconsumo permitiera la inclusión de baterías a un sistema que se conecta con la red pública, Tesla sería un elemento rompedor en este sector por su precio, la sencillez que aparenta su instalación y la facilidad de aumentar la red de acumulación en un momento dado. Y, si el Gobierno central que actualmente aprueba las leyes y decretos del sector energético presentara una propuesta más independiente dentro del marco de las energías renovables, sin ninguna duda Tesla sería el futuro del sector eléctrico y fotovoltaico.

 

 

Nota del editor

Este artículo fue publicado originariamente en el Informatiu número 346 de diciembre de 2015

Sobre el autor

Roger Bancells

Es arquitecto técnico, colegiado núm. 10.019 Más artículos del autor

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