El grupo de investigación SUSCAPE de la URV publica un artículo que compara la capacidad de generación eléctrica de los tejados con datos de consumo hora a hora y apunta que es necesario implementar métodos adicionales para maximizar el autoabastecimiento

A pesar de que el potencial de los tejados para producir energía eléctrica puede tener una contribución relevante para autoabastecer los hogares de la provincia de Tarragona, con la regulación actual y por sí solas, no son suficientes. A esta conclusión han llegado los investigadores del grupo SUSCAPE de la URV después de estudiar la superficie aprovechable de los tejados y azoteas y comparar su potencial con datos de consumo doméstico de energía eléctrica hora a hora. También han detectado que el potencial de autoconsumo varía en función del tamaño de los municipios, siendo las localidades rurales aquellas con más potencial para autoabastecerse. Esto es debido a que en los pueblos hay una mayor relación superficie útil/habitante que en las ciudades, debido a la horizontalidad de las viviendas y a una menor densidad de población.

Hasta ahora, varios estudios han comparado valores de producción con el consumo anual, pero no con el consumo hora a hora. Este es el atributo diferencial de este artículo, haciéndolo más realista que sus predecesores. “Teniendo en cuenta el cómputo anual, se podría estimar el autoconsumo doméstico en un 70% aproximadamente; con la implementación de datos de consumo hora a hora, en cambio, este cae hasta un 40%”, señala Raúl Sáez, investigador del Departamento de Ingeniería Mecánica de la URV. Según Manel Vallès, investigador del mismo departamento, esta diferencia se debe a que la producción y la demanda no siempre coinciden: en los momentos de máxima producción, es decir, durante la parte central del día, especialmente en los meses de verano, hay un excedente de energía que no se aprovecha —o se vierte en la red cuando es menos necesaria— mientras que, durante la noche y los meses con condiciones climatológicas desfavorables, no se produce suficiente.

Para aprovechar al máximo la producción y aumentar el índice de autoabastecimiento a nivel doméstico, los investigadores proponen la implementación de comunidades energéticas: “Además de invertir en sistemas de almacenamiento, la idea es compensar los desajustes de producción y demanda diversificando el consumo en diferentes tipos de consumidores con necesidades horarias diferentes”, defiende Vallès. De este modo, cuando se producen excedentes en los domicilios, comercios y otros tipos de consumidores de la comunidad se pueden beneficiar de ellos. Aun así, apuntan que hay que explorar otros sistemas de producción para llegar a niveles de autoconsumo elevados, como el aprovechamiento de biomasa o la energía solar térmica. Actualmente, el grupo de investigación SUSCAPE está estudiando el potencial de estas energías y su almacenamiento para mejorar los índices de autoabastecimiento, así como qué impacto suponen para el medio ambiente en términos de producción, gestión de residuos y reciclaje.

En esta investigación, el equipo ha estudiado la superficie útil de los tejados y azoteas de los 184 municipios de la provincia de Tarragona y ha estimado su potencial para producir energía eléctrica mediante placas fotovoltaicas según tipo de edificio, orientación, obstáculos y registros meteorológicos. También se han recogido datos de consumo eléctrico de la base de datos DATADIS, que detalla los consumos domésticos hora a hora. Después de normalizar los datos teniendo en cuenta la vivienda como unidad, se ha generado un modelo energético que estima la capacidad de autoconsumo en función del tamaño del municipio y el porcentaje de aprovechamiento de la superficie útil de los tejados.

Un estudio de viabilidad económica

Con la publicación del Real Decreto 244/2019, el Gobierno del Estado permitía por primera vez que los particulares que producían excedentes de energía eléctrica a nivel doméstico pudieran verterlos a la red a cambio de una compensación económica, siempre menor al precio de mercado, alegando que los particulares no se hacen cargo del mantenimiento de dicha red. Además, la regulación actual no permite que el balance compra-venta de los particulares que venden energía en la red les sea favorable. Dicho de otra forma: la compañía eléctrica no pagaría a un particular en caso de que la venta de excedentes supere el coste de la energía importada de la red. Las facturas negativas son imposibles en este contexto.

El artículo publicado incluye un modelo económico que aborda esta cuestión y dimensiona el sistema ideal según el consumo del domicilio, teniendo en cuenta la regulación actual. De este modo, se calcula qué superficie de placas aporta el mayor ahorro a lo largo de la vida útil de la instalación, minimizando el tiempo de amortización del equipo. Según los investigadores, el techo de balance cero en la facturación causa que solo se utilice entre el 50 y el 70% de la superficie aprovechable de los tejados, puesto que no es rentable para los particulares sobredimensionar sus instalaciones. “En un escenario ideal aprovecharíamos toda la superficie disponible de tejados y azoteas para evitar explotar terrenos agrícolas y acelerar la transición al consumo de energías renovables”, defienden los investigadores.

El artículo Techno-economic analysis of residential rooftop photovoltaics in Spain se ha elaborado en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica de Innovación 2021-2023; Programa Estatal para Impulsar la Investigación Científico-técnica y su Transferencia, Subprograma Estatal de Generación de Conocimiento; y también del Programa Estatal de Proyectos Estratégicos Orientados a la Transición Ecológica y a la Transición Digital.

Referencia: R. Saez, D. Boer, A.B. Shobo, M. Vallès, Techno-economic analysis of residential rooftop photovoltaics in Spain, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 188, 2023, 113788, ISSN 1364-0321, https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113788.