Todo lo que debes saber para instalar paneles solares o energía solar en Colombia

Instalar energía solar

15/12/2021

En este artículo encontrarás todo lo que necesitas saber para instalar paneles solares o energía solar en tu casa o empresa, en Colombia. Existen diferentes tipos de sistemas de energía solar fotovoltaica: a) conectados a la red, también llamados on-grid o grid-tie,  b) híbridos y c) aislados.  

Los sistemas conectados a la red no tienen baterías y se puede intercambiar energía con el operador de red, se vende energía de día, se consume de la red de noche y al final de mes se hace un cruce de cuentas. Los sistemas de energía solar híbridos inyectan a la red, pero también tienen baterías, para que ciertas cargas críticas sigan funcionando un cierto tiempo si hay cortes de energía. Los aislados, que son independientes de la red, generan toda la energía que necesitan y la guardan en baterías. Adicionalmente estos sistemas aislados pueden tener de respaldo un generador eléctrico o de la red eléctrica convencional, para estar cubiertos en caso de días muy nublados o días de mayor consumo de energía.

Para ciudades y zonas donde no hay cortes significativos de energía y donde no sea indispensable tener energía constante, se recomiendan los sistemas conectados a la red, ya que son más económicos y la vida útil de los equipos es más larga. En este tipo de sistemas, la red eléctrica convencional funciona como batería, dándole confiabilidad al sistema en horas de la noche o días lluviosos. Así se elimina el riesgo de quedarse sin energía si no hay sol.

En esta página puedes resolver muchas de las dudas acerca de la energía solar en Colombia.

Sistemas de energía solar conectados a la red

Los sistemas conectados a la red no utilizan baterías y lo que se intenta es instalar paneles solares o energía solar de tal forma que generen la misma cantidad de energía que es consumida en la casa o empresa al mes. De esta forma, en el día se genera más energía de la que se necesita, entonces esa energía se inyecta al operador de red (de ahora en adelante OR. Ejemplos de ellos son: EPM, ENEL, CELSIA, EMCALI, etc) y en las noches o cuando hay más consumo que generación solar, se toma energía del operador de red. Para poder tener estas cuentas se debe cambiar el contador por uno bidireccional, ya que los contadores tradicionales no distinguen si la energía viene del OR o del sistema de energía solar.  

Cada fin de mes se hace un cruce de cuentas, cuánta energía se le entregó al OR y cuánta energía se tomó del OR. Si la cantidad que se entregó es igual a la que se tomó, por esa cantidad se le paga al OR lo que corresponde a la comercialización de dicha energía que equivale a un valor comprendido entre el 8% y el 10% del valor total de la factura de energía. En el caso que se exporte más de lo que se ha consumido, ese excedente el OR se lo paga al valor de generación, que corresponde con aproximadamente el 40% del valor de la energía. Si se toma más de lo que se entrega al OR, entonces el excedente se paga al precio que se paga la energía sin la energía solar.

Según la normativa actual en Colombia (diciembre de 2021, con la Resolución 174 de 2021 de la CREG vigente), para casas y empresas con poco consumo de energía (menor a 1000 kWh/mes), con el fin de no tener que realizar un estudio de conexión, el cual incrementaría mucho los costos, la capacidad del sistema debe ser inferior al 50% de la capacidad del transformador. 

Para verificar la capacidad del transformador todos los OR deben tener una página donde los usuarios o instaladores de energía solar puedan verificar tanto la capacidad del transformador como la disponibilidad que tenga el transformador para agregar el sistema de energía solar. Al final de este artículo pondremos el enlace para que puedas verificar la disponibilidad del OR para que instales un sistema de autogeneración. 

Dentro de los costos de estos sistemas de energía solar, a parte de los paneles, inversores, protecciones, cableado y conducciones, está el transporte de los equipos, el diseño del sistema, la mano de obra de instalación, la certificación RETIE (certificación de que la instalación cumple todas las normas eléctricas y que la realiza una entidad independiente) y el contador bidireccional. Lo ideal para este tipo de sistemas es montarlo completo (para todo el consumo de la casa o empresa) de una vez, ya que si se quiere hacerlo por etapas, cada vez se debe modificar el diseño y se debe realizar una certificación RETIE.

Para casas de consumo alto de energía (mayores a 400 kWh/mes), el retorno de la inversión de este tipo de proyectos está entre los 6 y 7 años. Para empresas, teniendo en cuenta los beneficios tributarios, los retornos de la inversión están entre 4 y 6 años. En este aplicativo puedes conocer el costo aproximado para instalar paneles solares o energía solar en tu casa o empresa en Colombia. En dicho aplicativo puedes conocer la cantidad de paneles que necesitas, el área de techo requerida, el costo aproximado del proyecto, la tasa interna de retorno y el tiempo de retorno de la inversión.

Sistemas de energía solar híbridos

Los sistemas híbridos son sistemas conectados a la red, los cuales también tienen un banco de baterías, para cuando hay cortes de la red eléctrica y ciertos equipos (los que usted seleccione) puedan seguir funcionando si hay cortes. Este tipo de sistemas son más costosos que los sistemas on-grid, ya que los inversores son más especializados y además, se necesitan las baterías. 

Para implementar este tipo de sistemas, se debe realizar un inventario de los equipos que se requiere o desea que sigan funcionando cuando hayan cortes de energía. Esos equipos se deben aislar en el tablero eléctrico y se debe poner un equipo de transferencia automática, para que cuando se vaya la energía de la red, dichos equipos continúen funcionando con los paneles solares y/o las baterías.

Con los equipos y las horas máximas de respaldo se calcula el tamaño del banco de baterías. La cantidad de paneles necesaria se calcula con el consumo de energía mensual y la ubicación del sistema.

En el mismo aplicativo puedes tener una primera aproximación al costo de dicho sistema, seleccionando en la opción de tiempo de almacenamiento, la cantidad de horas que requieran de respaldo. 

En este aplicativo puedes conocer el costo aproximado para instalar paneles solares o energía solar híbrida, seleccionando en la opción de almacenamiento, la cantidad de horas que quieres tener de respaldo.

Sistemas de energía solar aislados

Los sistemas aislados se utilizan en zonas no interconectadas principalmente. Para dimensionar un sistema aislado, se requiere hacer un cuadro de cargas, donde se deben listar todos los equipos que consuman energía que se vayan a alimentar con el sistema de energía solar y la cantidad de minutos u horas de uso diarias. Con ese cuadro de cargas se establece la cantidad de consumo diario que se va a tener. De acuerdo al consumo, se dimensiona la capacidad del banco de baterías. 

Los bancos de baterías pueden ser de diferentes tipos, los principales son de Gel o Litio. Las baterías de Gel tienen una vida útil aproximada de hasta 2000 ciclos (entre 4 y 5 años) con profundidades de descarga del 50%. Las baterías de Litio tienen una vida útil desde los 3650 hasta los 6000 ciclos (entre 10 y 16 años)  con profundidades de descarga del 80% o 90%. 

A largo plazo las baterías de Litio son más económicas, ya que tienen una durabilidad mayor. Las baterías de GEL son más económicas al inicio, pero cada 4 o 5 años se deben cambiar por unas nuevas.

Por otro lado, la cantidad de paneles necesaria se calcula teniendo en cuenta la cantidad de radiación promedio del sitio de instalación y se debe sobredimensionar, ya que se debe tener en cuenta que hay ciertos días que pueden ser muy nublados, entonces los días soleados, habrá un exceso de energía, por lo cual en esos días se recomienda usar los equipos que más consumo tienen y que no son de uso diario, como por ejemplo la lavadora.

Los sistemas aislados también pueden tener a la red eléctrica o un generador eléctrico como respaldo, para cargar las baterías en días muy nublados o cuando se presente algún problema con los paneles solares.

En esta calculadora puedes estimar la cantidad de energía que necesitarás de acuerdo a diferentes equipos que vayas a tener, y te sugerimos algunos kits que te servirán para dichos equipos.

Estos sistemas, ya que generalmente son para instalar en sitios remotos, tienen un costo de instalación que puede variar mucho, dependiendo de la facilidad de acceso al sitio, si se llega hasta el sitio por carretera, o se deben utilizar otros métodos para llevar los equipos hasta el sitio de instalación. Además dependiendo del tamaño del sistema, lo más probable es que la instalación tarde más de un día, por lo tanto se debe contemplar el hospedaje y alimentación de los instaladores.

Los sistemas de energía solar off-grid no contaminan como lo hacen las plantas eléctricas que usan gas, diesel o gasolina y no generan ruido. Adicionalmente, con lo que ahorras en combustible pagas el sistema de energía solar entre uno y dos años.

En este aplicativo puedes conocer el tamaño del sistema de energía solar que necesitas y puedes acceder a los kits de energía solar aislado que más se acomode a tus necesidades.

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