Medición eléctrica

Monitorización solar fotovoltaica: generación, autoconsumo y exportación

Mide generación solar, importación y exportación, calcula el autoconsumo y no cuentes dos veces la energía de la batería. Incluye un ejemplo por intervalo.

Un panel de seguimiento solar debe responder a dos preguntas diferentes: cuánta energía generó la instalación y cómo circuló esa energía por el emplazamiento. El total de generación no responde a la segunda. Empiece señalando los puntos de medida en el esquema unifilar y asigne a cada serie el nombre del flujo que mide.

Medir en los puntos adecuados

MediciónPunto de medidaQué indica
Generación fotovoltaicaSalida de CA del inversor solar o contador de generación específicoEnergía entregada por la fotovoltaica al sistema de CA de la instalación
Importación de la redPunto de conexión de la instalación, sentido de importaciónEnergía comprada a la red
Exportación a la redEl mismo punto de conexión, sentido de exportaciónEnergía enviada a la red
Carga y descarga de la bateríaConexión de CA del inversor de batería, como totales separados por sentidoEnergía absorbida del sistema de CA y entregada a él
Demanda de la instalaciónAlimentadores de las cargas o balance conciliadoEnergía utilizada por las cargas de la instalación

Documente si cada valor es medido o calculado. Un inversor híbrido puede combinar la salida fotovoltaica y la de la batería en un único borne de CA. Ese total no es una medida independiente de generación fotovoltaica. Utilice sus canales internos documentados si necesita separar ambos componentes y registre si esos canales miden en CC o en CA.

Calcular el balance sin batería

Para una instalación que solo tiene fotovoltaica, conexión a la red y cargas, utilice totales energéticos correspondientes exactamente al mismo período:

Demanda de la instalación = generación fotovoltaica + importación de la red − exportación a la red

Energía solar utilizada en la instalación = generación fotovoltaica − exportación a la red

Estas ecuaciones presuponen un mismo límite de medida en CA, ninguna otra fuente de generación y ausencia de almacenamiento. Las pérdidas de distribución dentro de ese límite pasan a formar parte de la demanda inferida de la instalación. Las tolerancias de los contadores y las diferencias entre relojes pueden dejar un pequeño residuo al comparar este balance con las cargas medidas por separado.

Ejemplo práctico

Durante una hora, el sistema solar produce 4 kWh. La instalación importa 1 kWh y exporta 2 kWh. Su demanda es 4 + 1 − 2 = 3 kWh, de los que 2 kWh proceden directamente de la energía solar. Puede haber importación y exportación en una misma hora a medida que cambian las nubes y las cargas.

IndicadorCálculoResultado
Autoconsumo solar2 kWh utilizados en la instalación ÷ 4 kWh generados50 %
Autosuficiencia solar2 kWh utilizados en la instalación ÷ 3 kWh demandados66,7 %

Si la generación es cero, el autoconsumo no está definido para ese período. Si la demanda es cero, la autosuficiencia no está definida. Muestre una explicación en lugar de dividir por cero o comunicar un porcentaje inventado.

Aplique el balance por separado a intervalos alineados de generación y demanda. La calculadora suma los resultados de esos intervalos; los totales anuales por sí solos no demuestran cuánto coincidió la generación solar con la demanda. Sus valores de ejemplo son ilustrativos y excluyen las baterías.

Conservar por separado la importación y la exportación

Un total neto con signo descarta información útil. Importar 2 kWh y exportar 2 kWh da un saldo neto de cero, pero ambos flujos siguen siendo relevantes para la facturación y el uso de la energía solar.

Es preferible utilizar los registros acumulados independientes de importación y exportación del contador. Calcule la energía por intervalo a partir de las diferencias entre lecturas, tratando expresamente los reinicios y desbordamientos. Si integra la potencia en su lugar, establezca la convención de signos, el intervalo de muestreo y el tratamiento de las lagunas. De lo contrario, pueden pasar inadvertidos períodos breves de exportación entre muestras.

Mantenga las marcas temporales en una misma base de tiempo, conserve la zona horaria local de facturación y compruebe los cambios de horario de verano. No reste un contador diario del inversor que vuelve a cero a medianoche de un contador acumulado de por vida. Compruebe los signos durante la puesta en marcha con una carga de importación conocida y, cuando las condiciones lo permitan, un estado de exportación conocido.

Añadir explícitamente los flujos de la batería

Con una batería acoplada en CA y medida por separado, el balance correspondiente es:

Demanda de la instalación = generación fotovoltaica + importación de la red + descarga de la batería − exportación a la red − carga de la batería

Los cinco términos deben corresponder al mismo intervalo y límite de medida en CA. No mezcle en esa ecuación la energía de carga de la batería medida en CC con la de descarga del inversor medida en CA.

La energía solar enviada a una batería puede utilizarse después en las cargas, exportarse o perderse durante el almacenamiento y la conversión. Si la batería también puede cargarse desde la red, la descarga por sí sola no identifica el origen de la energía. Indique el método de atribución antes de publicar un porcentaje de autoconsumo solar. También importa comparar la energía almacenada al principio y al final al evaluar un período de información corto.

Para el control y la puesta en marcha, consulte las funciones de BMS, EMS y PCS y la verificación de órdenes BESS. Una respuesta de orden correcta no demuestra que se haya entregado la potencia solicitada.

Antes de estimar la producción anual, compruebe que las cadenas de módulos propuestas se ajustan a los límites de tensión y corriente del inversor. Utilice los coeficientes de temperatura de los módulos y las temperaturas de diseño de la instalación; esta comprobación preliminar no sustituye las normas de diseño del fabricante.

Separar las estimaciones energéticas del rendimiento medido

Un modelo fotovoltaico como PVGIS estima la generación a partir de la ubicación y las hipótesis del sistema. Conserve junto al resultado la versión del modelo, el conjunto de datos meteorológicos, la potencia del campo fotovoltaico, la orientación y las hipótesis sobre pérdidas. Compare períodos y límites de medida equivalentes al contrastar la instalación con esa estimación.

La generación anual modelizada no determina el autoconsumo ni el tamaño de la batería. Ambos dependen de cuándo coinciden la generación y la demanda. Utilice datos por intervalos alineados para compararlos. Los límites de exportación y la reducción forzada de producción también hacen que la energía efectivamente generada pueda diferir del recurso solar disponible.

Valorar por separado la energía importada y exportada

Para una estimación sencilla con tarifa fija y sin almacenamiento, valore la energía solar utilizada directamente en la instalación al precio unitario de importación evitado. Valore la energía exportada al precio unitario de exportación. Permita editar ambos precios.

Por ejemplo, 2 kWh utilizados directamente a un precio ilustrativo de 0,30 €/kWh evitan 0,60 € en cargos por energía. Exportar otros 2 kWh a un precio ilustrativo de 0,10 €/kWh produce 0,20 €. El valor combinado es 0,80 €, no 4 × 0,30 €. Son ejemplos aritméticos, no tarifas ofrecidas.

Los precios según la franja horaria requieren asociar cada flujo a su período de precio. Los cargos fijos, cargos por demanda y costes de la batería requieren un tratamiento propio. Empiece por la energía medida y la tarifa real en lugar de prometer ahorros a partir de la potencia nominal de los paneles.

Compare esos dos valores de energía en un modelo de flujo de caja con tarifa fija. Introduzca expresamente el coste de instalación, el uso en la propia instalación, el pago por exportación y la degradación; los precios del ejemplo son hipótesis editables, no cotizaciones de tarifas actuales.

Preguntas frecuentes

¿Puedo calcular el autoconsumo solar a partir de la generación y la demanda anuales?

No solo con esos dos totales. También necesita medir la exportación durante el mismo período o disponer de datos de generación y demanda alineados en el tiempo. Una instalación puede generar tanta energía como utiliza en un año y seguir importando por la noche y exportando durante el día.

¿Toda la descarga de una batería es energía solar?

No. La batería también puede cargarse desde la red. Atribuya la energía almacenada a su origen con datos sobre la fuente de carga y un método contable declarado; no etiquete toda la descarga como solar.

¿Por qué el total del inversor difiere de mi factura eléctrica?

El inversor indica la generación, mientras que la factura suele registrar la importación y la exportación en la conexión a la red. La energía solar utilizada directamente en la instalación no pasa por el contador de conexión a la red como energía importada.