Opciones de generación renovable para uso residencial

El encarecimiento de la generación convencional de energía y la paulatina reducción en los costos de las tecnologías están impulsando entre los usuarios domésticos la adopción de fuentes de generación renovable, alternativas que poco a poco extienden su presencia en el mundo

Por Antonia Tapia

En muchos países de Europa y Asia y en menor medida en Oceanía, África y América, la tendencia de incluir en los hogares sistemas de energía renovable para generar su propia electricidad va en crecimiento.

Los habitantes de las ciudades se vuelcan poco a poco hacia esta opción, sea por preocupación por los problemas ambientales, por la eficiencia y asequibilidad de los equipos o por la existencia de programas gubernamentales que apoyan y favorecen el acceso a la tecnología.

Un sistema de energía renovable de uso residencial es factible utilizarlo para cubrir en parte o la totalidad de las necesidades de electricidad de una casa. Entre las tecnologías más empleadas se encuentran los sistemas fotovoltaicos, eólicos o microhidroeléctricos, así como los denominados híbridos, que combinan distintas fuentes de energía.

Para planificar la instalación de un sistema doméstico de energía renovable se requiere un estudio que involucre análisis sobre el uso de electricidad existente, medidas de eficiencia energética para reducirla, fuentes de energía renovable disponibles y requerimientos locales, además de considerar si es posible usar el sistema dentro o fuera de la red eléctrica, así como las opciones de tecnología existentes.

El primer paso para determinar qué sistema es el más conveniente radica en realizar un examen completo de las necesidades de electricidad del hogar. Éste permitirá definir el tamaño del sistema, cómo fluctúan las necesidades de energía en el día y a lo largo del año y las acciones para reducir el consumo de electricidad.

A fin de obtener datos precisos, hay que realizar un análisis de carga; es decir, registrar la potencia y el uso diario promedio de todos los dispositivos eléctricos que se encuentran conectados a la fuente de alimentación central, como refrigerador, sistemas de iluminación, televisores y otros equipos eléctricos.

El segundo paso consiste en considerar el conjunto de reglamentos del país para el uso de dichos sistemas en el hogar, los cuales inciden en la elección del equipo, su tamaño y si se conecta a la red eléctrica u opera de manera autónoma.

Por último, es importante contar con conocimiento básico sobre el funcionamiento de cada tecnología, de la disponibilidad del recurso renovable, de los costos asociados con la instalación, de las características del emplazamiento y tamaño del sistema, sobre los reglamentos y las consideraciones de instalación y mantenimiento, a fin de hacer la elección más apropiada.

Paneles fotovoltaicos y almacenamiento de energía
En México, el uso de paneles solares no suele ser rentable para usuarios residenciales, debido a los costos, que aún superan el precio que se cubre bajo el esquema subsidiado. La inversión inicial para las celdas fotovoltaicas para una casa habitación oscila entre 40 mil y 100 mil pesos, aunque en muchos casos no se considera el ahorro que significa a largo plazo.

A nivel gubernamental, a través del Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (Fide), se han abierto algunas líneas de crédito que permiten adquirir equipamiento de celdas fotovoltaicas, por un monto máximo de 250 mil pesos.

Es importante saber que el costo de la inversión se puede recuperar en aproximadamente cinco años y existen distintos incentivos fiscales para quienes instalen este tipo de tecnología. Lo cierto es que tales créditos pueden costearlos sectores de la población de nivel medio o alto, o el sector comercial e industrial, por lo que la energía solar en uso residencial aún no se ha extendido de manera significativa.

Durante los últimos años, el mercado fotovoltaico ha tratado de reducir los costos de este tipo de tecnologías; no obstante, al no estar totalmente consolidadas, muchos proyectos se quedan sólo en buenas intenciones.

Tecnologías promisorias
Recientemente, la empresa Tesla Motors, Inc., que diseñó baterías de iones para el modelo de automóvil eléctrico Sedán, anunció que pretende utilizar dicha tecnología en combinación con celdas fotovoltaicas para el sector residencial. El dispositivo, que se podrá fijar a una pared gracias a su tamaño compacto (130 centímetros de altura, 86 de ancho y 18 de profundidad), será de 7 o 10 kilowatt hora y costará aproximadamente 3 mil 500 dólares, un precio más bajo que el de una batería convencional.

Las baterías de iones fueron inventadas a finales de la década de 1970 y se comenzaron a comercializar en las décadas de 1980 y 1990. Éstas generan corriente eléctrica cuando los iones de litio pasan de un electrodo a otro. Asimismo, son ligeras y han transformado el mundo de la electrónica portable, aunque su uso en coches eléctricos es reciente.

Por otro lado, los sistemas de energía eólica también están llegando al sector residencial y a las ciudades. La tecnología ya no es exclusiva de grandes extensiones de terreno donde los aerogeneradores gigantes dominan el paisaje. En ese sentido, la empresa holandesa Arquímedes desarrolló una miniturbina de viento que se utiliza para la generación de electricidad a pequeña escala.

La turbina eólica urbana Liam F1 es un aerogenerador con un diámetro de 1.5 metros y un peso aproximado de 100 kilos. Gracias a sus dimensiones se puede instalar en una pared o techo, a unos 10 metros de altura desde el suelo. En los Países Bajos, con una velocidad de viento de 4.5 metros por segundo, genera, en promedio, de 300 a 2 mil 500 kW por año.

Genera escaso ruido, poco más de 45 decibeles en ejecución, mientras que la lluvia genera alrededor de 50 decibeles, por ejemplo. Por su forma, la turbina gira gracias al viento. Se instala fácilmente y puede combinarse con otros sistemas de energía renovable, como pueden ser los paneles fotovoltaicos.
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Primeras iniciativas
A pesar de los altos costos de los sistemas fotovoltaicos, en México se han implementado proyectos piloto de instalación de paneles solares en vivienda social. Ejemplo de ello es el fraccionamiento Valle de las Misiones, ubicado en Mexicali, Baja California.

En 2006, mediante un acuerdo entre el Gobierno Estatal y la Comisión Federal de Electricidad (CFE) se instalaron en 220 viviendas celdas solares de 1 kilowatt cada una, con su propio medidor bidireccional.

Según datos de la CFE, entre 2007 y 2009, este proyecto entregó 1 mil 384 megawatts hora (MWh), recibió 394 MWh, se entregó a la bolsa de energía 344, el remante en bolsa de energía fue de 50 MWh y la cantidad facturada fue de 1 mil 40 MWh. El total estimado generado por los 220 sistemas fue de 818 MWh.
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