¿Qué es un sistema de energía solar off-grid?

Un sistema solar off-grid (o aislado) es una solución energética que no depende de una red eléctrica tradicional. A diferencia de los sistemas conectados a la red, no tienen una red para usar como respaldo. Sin embargo, proporcionan autonomía energética y resiliencia durante los apagones.

Según un informe de la Global Off-Grid Lightning Association, las ventas de sistemas solares off-grid aumentaron un 17% en la primera mitad de 2024, lo que destaca su creciente papel en el acceso global a la energía.

Este artículo explorará el concepto de un sistema de energía solar off-grid y en qué se diferencia de una solución conectada a la red.

¿Qué es un sistema solar off-grid y cómo funciona?

Un sistema solar off-grid es un sistema de energía solar que funciona sin el apoyo de la red eléctrica local. En cambio, depende de las baterías para almacenar electricidad para su uso posterior. La siguiente infografía muestra cómo funcionan los sistemas de energía solar off-grid.

Los sistemas solares off-grid generan electricidad utilizando paneles solares y cargan la batería mediante un controlador de carga. Luego, el inversor convierte la electricidad para alimentar el hogar o una infraestructura a mayor escala.

Componentes del sistema de energía solar off-grid

Un sistema de energía solar off-grid comprende componentes esenciales que capturan, almacenan y distribuyen energía solar. Estos incluyen paneles solares, un controlador de carga, baterías y un inversor.

Paneles solares

Los paneles solares, también llamados paneles fotovoltaicos (PV), son el componente central de cualquier sistema de energía solar. Capturan la luz solar y la convierten en electricidad de corriente continua (CC). En un sistema off-grid, esta electricidad se puede usar inmediatamente o almacenar en baterías para su uso posterior.

Hay algunos tipos de paneles solares que se pueden usar para sistemas solares off-grid, según sus necesidades personales de eficiencia y presupuesto:

• Monocristalino: paneles de la más alta eficiencia hechos de un solo cristal de silicio.
• Policristalino: un panel de cristal de silicio múltiple que es más económico pero menos eficiente que los paneles monocristalinos.
• Película delgada: paneles menos eficientes que se utilizan más para instalaciones a gran escala.

También puede hacerse el montaje montaje-tierra o montaje-techo, el montaje del sistema depende del espacio disponible y la exposición a la luz solar. Los sistemas montados en el suelo suelen ser más adecuados para propiedades con amplio espacio, mientras que los sistemas montados en el techo son mejores para propiedades más pequeñas o con espacio limitado.

Controlador de carga

Un Controlador de carga regula el flujo de electricidad de los paneles solares a las baterías. Controla la velocidad a la que se agrega o extrae corriente eléctrica de las baterías para evitar la sobrecarga. Esto ayuda a prolongar la vida útil de la batería y garantiza la eficiencia y seguridad general del sistema solar off-grid.

Baterías

Las baterías son componentes esenciales en los sistemas solares off-grid, ya que almacenan el exceso de energía generada por los paneles solares. La energía almacenada se puede aprovechar en períodos de luz solar limitada, lo que garantiza un suministro de energía continuo. Hay algunos tipos de baterías que se pueden usar en un sistema solar off-grid:

• Baterías de litio: tipo de batería que se puede almacenar sin ventilación, son seguras de usar, requieren poco mantenimiento y tienen una larga vida útil. Estas ventajas hacen que las baterías de litio sean una opción popular para los sistemas solares off-grid.
• Baterías de plomo-ácido inundadas: un tipo de batería de plomo-ácido que requiere mantenimiento, incluida la comprobación del nivel de agua. Sin embargo, es una solución más económica que las baterías de litio.
• Baterías de plomo-ácido AGM: tipo de batería de plomo-ácido que no requiere mantenimiento pero ofrece una vida útil más corta que las baterías de litio. Por lo general, es más caro que las baterías inundadas, pero sigue siendo más barato que el litio.

En última instancia, la mejor batería dependerá de sus necesidades energéticas y su presupuesto. Si bien las baterías de plomo-ácido son más baratas, las baterías de litio pueden ser más rentables a largo plazo.

Inversor

El inversor es responsable de convertir la energía de CC almacenada de las baterías en energía de corriente alterna (CA) utilizada por la mayoría de los electrodomésticos. Lo hace cambiando la frecuencia y el voltaje de la electricidad, haciéndolo compatible con los enchufes domésticos estándar.

Sistemas de energía solar off-grid frente a sistemas de energía solar on-grid

Un sistema de energía solar off-grid funciona independientemente de la red eléctrica local. Genera energía directamente del sol, la almacena en baterías y la usa cuando es necesario. Por el contrario, un sistema de energía solar on-grid (conectado a la red) mantiene una conexión a la red pública local y puede extraer energía de ella cuando sea necesario.

Aunque ambos sistemas tienen sus ventajas y desventajas, la mejor opción para usted dependerá de sus necesidades, ubicación y presupuesto. Estas son las principales diferencias entre un sistema on-grid y off-grid:

Ahora, exploremos las ventajas de ambas soluciones con más detalle.

Ventajas del sistema solar off-grid

Como soluciones independientes, los sistemas solares aislados tienen múltiples ventajas:

• Los usuarios tienen control total sobre su fuente de alimentación.
• Dado que genera y consume energía generada, no está sujeto a precios fluctuantes de la energía o facturas mensuales.
• Es una solución poderosa para áreas remotas con electricidad poco confiable.
• Con el tamaño adecuado del sistema y el almacenamiento de la batería, puede tener energía confiable incluso durante períodos de poca luz solar.

Dicho esto, los sistemas solares off-grid tienen algunas desventajas. Por ejemplo, generan costos iniciales más altos debido a la dependencia de las baterías. Además, la energía producida que no se agota puede desperdiciarse.

Ventajas del sistema solar conectado a la red

Si bien un sistema on-grid depende de la red, tiene algunas ventajas clave:

• Los sistemas conectados a la red suelen costar menos porque no requieren un costoso almacenamiento de baterías.
• El exceso de energía se vende a la red, compensando sus costos de electricidad.
• Siempre tendrá acceso a la energía, incluso si su sistema solar no produce lo suficiente para satisfacer sus necesidades.

A diferencia de los sistemas solares off-grid, una solución conectada a la red también tiene sus desventajas. Por ejemplo, no proporciona una opción de respaldo si se cae la red electrica.

Cómo decidir el tamaño adecuado para un sistema solar aislado de la red

Para calcular el tamaño de un sistema de energía solar off-grid, debe establecer sus necesidades energéticas, ubicación y presupuesto. Echemos un vistazo a los pasos principales para decidir el tamaño de sistema off-grid adecuado para usted:

1️⃣ Determinar los requisitos diarios de energía en kilovatios-hora (kWh). Esto se puede calcular sumando la potencia de todos los electrodomésticos que usa y la duración promedio del uso.

2️⃣ Divida los requisitos diarios de energía por las horas pico de sol en su ubicación para obtener la salida de kW que necesita de sus paneles solares. Una regla general útil es optar por un sistema de 12V si sus necesidades de energía son inferiores a 1000W o un sistema más grande si su uso está entre 1000 y 3000W.

3️⃣ Determine su presupuesto. Si bien los sistemas más grandes pueden generar más energía, tienen costos iniciales más altos. Es crucial equilibrar sus necesidades energéticas con lo que puede pagar. Puedes usar herramientas disponibles en línea que le permitirá una tener una aproximación para el mejor tamaño del sistema conforme a sus necesidades.

¿Cuánto cuestan los sistemas solares off-grid?

Invertir en sistemas solares off-grid puede implicar mayores costos iniciales de instalación y equipos, así como gastos continuos, como el mantenimiento de baterías o paneles solares. Sin embargo, puede ser una opción financieramente viable a largo plazo. Estos sistemas pueden reducir o incluso eliminar las facturas de electricidad, y los ahorros con el tiempo pueden compensar la inversión inicial.

Además, muchos gobiernos y organizaciones ofrecen incentivos y reembolsos por adoptar la energía solar, lo que reduce el costo de desconectarse de la red. Con el crecimiento social, económico y ambiental existen influencias para que las empresas adopten la energía solar, invertir en fuentes de energía renovables como la solar también puede mejorar la imagen y la reputación de una empresa.

Considere sus necesidades y presupuesto, investigue y aproveche los recursos disponibles para cambiar a un sistema solar off-grid y asi comenzar a retribuir a la naturaleza tantas cosas que nos ha dado .