Energía
Construir una casa autosuficiente con baterías Tesla
Hace unos días varios miembros del equipo Slow Studio, estuvimos viendo el documental de Leonardo DiCaprio y National Geographic sobre cambio climático Before the flood.
Es un documental súper recomendable para todos aquéllos que tenéis una cierta inquietud por la vida ecológica y sostenible y que pensáis que realmente el cambio es posible y que todos tenemos nuestra parte de responsabilidad en el mismo.
Aunque en algunos momentos es desalentador y sientes que es muy difícil que salgamos de esta, sí que hay un trasfondo positivo o intención de motivar el cambio y entre otras historias de promotores del cambio, DiCaprio visita a Elon Musk, cofundador y principal cara visible de la empresa Tesla Motors.
Tesla es una empresa pionera en la fabricación de coches eléctricos que se está posicionando también en el sector de baterías domésticas y que pretende revolucionar la forma en la que producimos y consumimos energía.
La visita de DiCaprio a la primera mega-fábrica Tesla y la entrevista a su fundador Elon Musk no nos dejaron indiferentes, realmente crees como arquitecto que esto es una revolución en toda regla.
Y es que si pudierais entender lo frustrados que nos sentimos con la aprobación de leyes en nuestro país que penalizan el autoconsumo, concretamente el controvertido Impuesto al Sol que penaliza las instalaciones de generación de energía fotovoltaica domésticas hasta el punto de que se pone en duda la rentabilidad de instalarlas en una vivienda particular, os haríais una idea de las esperanzas que tenemos en este tipo de sistemas de almacenamiento doméstico de energía.
Pero ¿por qué es tan importante poder almacenar la energía eléctrica?
Pues por eso mismo, porque hasta hoy en día no es posible a escala doméstica almacenar energía a un coste asequible para una familia estándar. Si pudiéramos almacenar la energía que producimos mediante placas fotovoltaicas, la podríamos consumir cuando la necesitamos, es decir, cuando llegamos a casa por la noche que es cuando ya no hay sol.
Esto nos convertiría en autosuficientes de verdad, en el sentido de que podríamos vivir con la energía que nos envía el sol.
Hoy en día, en el momento en que generamos energía (durante el día) solemos estar fuera de casa trabajando y por lo tanto debemos volcarla a la red eléctrica y por la noche cuando llegamos a casa y queremos darnos una ducha, cocinar y ver la televisión es cuando nuestras placas no generan energía y entonces debemos consumir electricidad de la red. Hasta hace pocos años este sistema estaba subvencionado y las compañías eléctricas debían pagarte como productor por volcar energía.
Pues bien, con la aprobación del Impuesto al Sol, ya no solo no nos pagan por energía volcada si no que para ser justos y solidarios debemos pagar por usar la red por cada KW que volcamos, además de pagar una tasa fija como fábrica de energía.
Almacenar la energía solar en una batería
El sol es la fuente renovable y gratuita por excelencia, en términos de potencia, el sol nos envía en tan solo 14 segundos y medio la misma energía que consumimos la especie humana en la tierra en un año.
Por este motivo, hoy queremos dar un salto al futuro y explicaros como será una casa autosuficiente con baterías Tesla.
Si bien Tesla es una marca comercial y podríamos decir simplemente hablar de baterías, -y os prometemos que Tesla no patrocina este artículo- sí que es verdad que la inversión y apuesta firme de esta empresa en concreto por el autoconsumo en viviendas mediante baterías domésticas la han convertido en la mejor posicionada a nivel mundial en estos momentos para hacer viable el almacenamiento de energía a nivel doméstico a un precio asequible por la gran mayoría de personas.
Por este motivo nos declaramos fans absolutos de Tesla y aunque no es nuestra tónica habitual escribimos un post mencionando marcas y sistemas concretos.
¿Cómo funciona una casa con baterías Tesla?
A nivel doméstico, básicamente existen dos formas de conseguir electricidad de forma eficaz. La primera es mediante aerogeneradores -que trabajan con el viento- y la segunda es con placas fotovoltaicas -que generan la electricidad a partir de la radiación solar-.
Cada sistema tiene sus ventajas y desventajas y habrá que valorar qué sistema es más eficiente en cada caso particular.
Aerogeneradores
Un aerogenerador es un dispositivo eléctrico con una turbina que convierte la energía cinética del viento –la energía del movimiento- en energía eléctrica.
Explicado de forma sencilla, un aerogenerador está formado por uno o varios molinos de viento a pequeña escala que se pueden instalar en una vivienda y que se orientan de forma automática en función de una veleta que llevan incorporada. Además, disponen de un sistema de seguridad para evitar daños.
Un aerogenerador Bornay por ejemplo empieza a actuar a partir de una velocidad del viento de 3,5 metros por segundo –12,6km/h-. Con vientos fuertes superiores a 14m/s las palas cambian su posición y el aerogenerador se frena para evitar tensiones excesivas.
Placas fotovoltaicas
Las placas fotovoltaicas es el sistema más utilizado para generar electricidad y también el más adecuado para construir una casa autosuficiente con baterías Tesla.
Antes de nada, es importante recordar que no hay que confundir las placas fotovoltaicas con las solares. Estas últimas son seguramente las más comunes, pero no generan electricidad sino agua caliente. Esta agua se almacena en depósitos o es usada directamente para ACS –agua caliente sanitaria- o para sistemas de climatización como el suelo radiante.
Las placas fotovoltaicas, en cambio, son capaces de generar una corriente eléctrica a partir de los rayos solares que les llegan. Por supuesto, la cantidad de placas, su posición y su orientación tendrán una gran importancia en su eficiencia.
Con los paneles fotovoltaicos también podemos llegar a almacenar energía en el agua. Aunque se trata de un sistema poco extendido, puede ser de utilidad cuando la demanda de energía eléctrica no es muy alta. En este caso, la electricidad captada por los paneles se envía directamente a una bomba de calor o a una maquina de aerotermia que calienta el agua.
¿Cómo funcionan las placas fotovoltaicas?
El funcionamiento de las placas fotovoltaicas se basa en la conversión de la radiación solar en energía eléctrica.
Las placas están formadas por una o más láminas de un material semiconductor que se recubre con un cristal para reducir las pérdidas de calor.
La mayoría de células son de silicio y tienen rendimientos de entre el 14% y el 17%. Se fabrican también «células de segunda generación» más baratas pero con rendimientos menores del 10% al 12 y últimamente se está trabajado con sistemas con rendimientos de entre el 25% y el 30% pero aún a unos precios bastante altos.
La luz del sol está compuesta por fotones –una partícula presente en todas las radiaciones- que inciden en las células fotovoltaicas de los paneles. Cuando esto ocurre los fotones interaccionan con los electrones que hay en las placas y de esta forma los electrones se liberan y circulan a través del material. Este movimiento es el que genera la energía eléctrica.
Cuanto más intensa sea la luz, mayor será la cantidad de electricidad generada. Además, no es necesario que llegue radiación directa, puesto que en días nublados las placas también funcionan.
El impuesto al sol
En el año 2015, el Gobierno de España aprobó la «Ley del sol». En ella se establece que aquellas viviendas con placas fotovoltaicas que estén conectadas a la red, deberán pagar un impuesto según los kilovatios que generen.
Concretamente, el Gobierno estableció que habría que pagar 9 euros al año por kW de potencia generado más un importe variable en función de la energía volcada o consumida de la red eléctrica, a la que debemos estar conectados si no disponemos de un sistema de almacenamiento de energía mediante baterías para cubrir la demanda en las horas en las que no disponemos de sol, es decir durante la noche.
Según el ejecutivo que aprobó la ley, se trata de un peaje solitario por usar energía de la red en los momentos en que las placas no generan energía y al estar utilizando la red eléctrica debemos contribuir a su mantenimiento.
Sin embargo, la energía sobrante que se genera en una vivienda se vierte sobre la red general de forma gratuita, sin que el productor reciba nada a cambio por ello.
De esta forma, una vivienda con placas fotovoltaicas conectada a la red debe pagar la energía que consume de las eléctricas, más el impuesto del sol, pero no recibe nada por la electricidad que vuelca a la red, como pasaba antes de la aprobación del Impuesto al sol.
Debido a la controversia que generó este impuesto, ahora hay una propuesta en el parlamento para derogar esta ley y no perjudicar a las viviendas que quieran generar su propia energía, aunque está por ver si éste finalmente seguirá adelante a corto plazo ya que no todos los partidos de la oposición van a una, como siempre en temas políticos no suele predominar el sentido común y el bien común, si no los interesen particulares de cada partido político y los pactos internos para conseguir más o menos apoyos.
De todas formas, las directivas europeas van en la dirección completamente opuesta al Gobierno español y esperemos no pasen muchos años antes de que las autoridades europeas empiecen a poner pegas si no multas y penalizaciones a la normativa española en materia de autoconsumo y producción de energía limpia y gratuita como es la energía solar.
Ahora bien, ¿qué tiene que ver todo esto con construir una casa autosuficiente con baterías Tesla?
Bien, hay que recordar que el impuesto al sol se aplica siempre que se vuelque electricidad a la red. Si queremos construir una casa autosuficiente con baterías Tesla, podemos desconectarnos completamente de la red general y ser autosuficientes y en este sentido, estaremos exentos del pago de este impuesto.
Almacenar energía mediante baterías
A la hora de construir una casa autosuficiente con baterías Tesla, almacenar la energía será el segundo paso para conseguir la autosuficiencia.
La cantidad de baterías que se necesitan en una casa va en función del tamaño y las necesidades energéticas de la vivienda. En la mayoría de viviendas una o dos baterías son suficientes para abastecer toda la casa.
Existen varias empresas que fabrican baterías domésticas, entre ellas, Tesla, Nissan y Solar Rocket son algunas de las marcas pioneras en el sector.
En este sentido, el artículo de hoy está enfocado a las baterías Tesla y es que aunque no somos partidarios de mencionar marcas comerciales en nuestros posts, la realidad es que Tesla está pisando fuerte y se está posicionando como una empresa puntera en la revolución sostenible con la introducción de vehículos eléctricos y baterías a precios asequibles para el consumidor estándar.
Por ello, nosotros apostamos por esta empresa y dedicamos un post a hablaros de cómo funcionarán las casas con este tipo de baterías que si no hay nada nuevo, llegarán a Europa a lo largo de este mismo año.
Una casa con baterías Tesla
Aunque las baterías Tesla se pueden aplicar a distintos sistemas, incluso de fuentes de energía no renovables, están pensadas para trabajar junto con una instalación de placas fotovoltaicas.
La idea de Tesla es que su batería se convierta en un electrodoméstico más de la vivienda, pero que en vez de lavar platos o mantener los alimentos fríos, almacena la energía que generamos.
La batería Tesla Powerwall 2
Powerwall 2 es el último modelo de batería que Tesla tiene previsto sacar al mercado y se espera que lleguen a Europa las primeras unidades a final de año.
La batería Powerball 2 permite almacenar el doble de energía que el primer modelo Powerball 1 y puede alimentar una casa de dos habitaciones durante un día entero. Se trata de una bateria compacta, apilable y tiene el inversor incorporado, una característica que explicaremos más adelante.
En concreto, mide 77,5 cm de ancho, 115 cm de alto y 15,5 cm de grosor, unas dimensiones que permiten instalarla colgada de una pared.
La Powerwall 2 está preparada para conectarse con paneles solares fotovoltaicos y permite utilizar esta energía y almacenar el excedente para que pueda consumirse durante la noche, cuando no disponemos de posibilidad de generar energía y justamente cuando más la necesitamos que es cuando llegamos a casa y queremos poner las luces en marcha, cocinar o encender la televisión.
Instalación
La instalación de una batería Tesla es sencilla debido a sus dimensiones. Se puede colocar tanto en interiores como en exteriores y no necesita mantenimiento. Además, trabaja con un sistema totalmente automático que se puede controlar desde un ordenador o un Smartphone.
La instalación una casa autosuficiente con baterías Tesla está compuesta por una serie de elementos básicos que transforman la radiación solar en energía eléctrica:
– Paneles fotovoltaicos: son los que captan los rayos solares y los convierten en electricidad.
– Regulador: se trata de un aparato encargado de proteger todo el sistema de las subidas de tensión. Proporciona una tensión continua para la instalación y fija el valor de la tensión.
– Baterías: almacenan la energía sobrante y proporciona electricidad en los períodos sin suficiente luz solar para abastecer la vivienda.
– Inversor: la función de un inversor es transformar la corriente continua que obtienen las placas en corriente alterna que es la que utilizan los electrodomésticos. La Powerwall 2 ya lo lleva incorporado en la misma batería, de forma ocupamos menos espacio y se facilita la instalación de todo el sistema.
Ahorro económico
Por supuesto a la hora de instalar placas fotovoltaicas hay que valorar el ahorro económico y energético que éstas supondrían.
Quizá lo mejor es valorarlo a través de un ejemplo real, publicado hace unos días en la Revista Ecohabitar.
Pongamos una vivienda unifamiliar media de 3 habitaciones y 100 m2 que consume 3.000 kWh cada año, por lo que se recomienda una instalación de 2kW, esto tiene un coste aproximado de 7.000-8.000 euros según zona y empresa que valoremos.
Este tipo de instalación supone un ahorro aproximado de entre el 25% y el 30% en la factura de la luz. En el caso de que no dispongamos de baterías en las que almacenar el excedente energético, el 60% de energía que producen nuestros paneles se vuelca a la red de forma gratuita, según la ley actual.
No obstante, es posible construir una casa autosuficiente con baterías y almacenar esta energía que no se usa. Esto hace posible vivir sin estar conectados a la red eléctrica de forma que en la misma casa se genera y almacena la energía que después vamos a consumir durante la noche.
En este caso, la instalación de un sistema de producción de energía y almacenamiento en baterías está alrededor de los 12.000-14.000 euros. Con este tipo de instalación, sin embargo, conseguimos ahorrar del orden del 95% del gasto energético –y económico- de una vivienda.
El coste total de la instalación se puede amortizar en un período aproximado de 10 años y si tenemos en cuenta que la vida útil mínima de las placas fotovoltaicas se estima en unos 30 años, resultan 20 años en que no gastaremos ni un céntimo en energía eléctrica.
Construir una casa autosuficiente con baterías es posible hoy en día. Ya existen en España casas autosuficientes que no están conectadas a ninguna red, de agua, de electricidad o de gas, que no tienen que pagar facturas.
Desde hace años en Slow Studio proyectamos casas eficientes energéticamente con el objetivo de conseguir un ahorro tanto energético como económico. Si tenéis cualquier duda sobre cómo construir una casa autosuficiente con baterías Tesla podéis contactar con nosotros sin ningún compromiso.