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Timestamp: 2019-08-24 20:55:28+00:00

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Imaginando un autoconsumo compartido eficiente e inteligente. - Solartradex
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Imaginando un autoconsumo compartido eficiente e inteligente.
14 noviembre, 2018 AutoconsumoAutoconsumo, Energia solar, FotovoltaicaFrederic Andreu
La reciente aprobación del RDL15/2018 ha supuesto un paso casi definitivo para la normalización del autoconsumo en España, no sólo porque ha certificado la lógica defunción del impuesto al sol, sino también por lo que supone la más que significativa simplificación de los trámites administrativos asociados a la legalización de estas instalaciones, además del importante ahorro en los costes de instalación como consecuencia de la eliminación de la obligatoriedad de instalar contadores de generación y consumo neto en la mayoría de ellas.
Así pues, y con el objetivo de la normalización del autoconsumo ya superado, ahora llega el momento de su generalización, la cual pasa indefectiblemente por la regulación próxima del autoconsumo compartido que ha de permitir a millares de consumidores que viven en propiedades verticales compartir una misma instalación de generación en la cubierta comunitaria de su edificio o incluso en la de un edificio próximo conectado al mismo centro de transformación tal y como reconoce el mismo RDL15/2018.
Por lo tanto, con la mirada y la intención puesta ya en el autoconsumo compartido, el artículo de hoy lo dedicamos a imaginar como entendemos que debería regularse el funcionamiento de este tipo de instalaciones para asegurar dos premisas que consideramos fundamentales: que sea un autoconsumo compartido eficiente e inteligente, nomás.
¿Qué significa pues, que sea un autoconsumo compartido eficiente e inteligente?
Que en primer lugar éste deberá ser eficiente ya que el objetivo principal del autoconsumo compartido deberá ser por encima de todo proporcionar una herramienta útil que permita a los consumidores aunar esfuerzos para maximizar el ahorro en la factura eléctrica con la mínima inversión posible.
Por lo tanto, la nueva regulación del autoconsumo compartido deberá ante todo garantizar la máxima simplicidad de los esquemas de conexión, evitando caer en costes redundantes y/o innecesarios que sólo conseguirían aumentar la inversión necesaria y disminuir el ahorro en la factura de electricidad.
Y en segundo lugar, el autoconsumo compartido también deberá ser inteligente, lo que pasará sin lugar a dudas porque los contadores de telegestión «inteligentes» que todos tenemos instalados en nuestras casas, actúen de una vez por todas de forma inteligente permitiendo hacer un cómputo inteligente y eficiente de los kWh compartidos entre todos los participantes de cada instalación. Seria absurdo e incomprensible tener contadores inteligentes y operarlos de forma necia, digo yo…
Así pues, con estas premisas ya claras, respondamos ahora a estas dos preguntas clave:
¿Qué esquema de conexión garantizará la maxima simplicidad de las instalaciones?
¿Cómo hacemos el computo de la energía generada y compartida entre todos los consumidores asociados a las instalación de autoconsumo compartido?
1- ¿Dónde y cómo conectamos la instalación de autoconsumo compartido?
En este punto parece que tanto las eléctricas como las patronales del sector fotovoltaico han convergido en una misma solución que además comparto, pues es la misma que proponíamos en nuestro artículo de hace año y medio justo tras la sentencia del Tribunal Constitucional que declaraba inconstitucional el artículo 4.3 del RD900/2015 que prohibía a distintos consumidores compartir una misma instalación de generación.
En dicho esquema observamos ( podéis clicar encima de la imagen para hacerla más grande) como la instalación de generación se conecta aguas abajo de la caja general de protección del edificio y justo antes de las derivaciones individuales a cada vivienda. Por lo tanto el punto de conexión tendrá lugar en la misma sala de centralización de contadores.
De acuerdo a este esquema se instalará un contador en el punto frontera del edificio que permitirá contabilizar toda la electricidad importada/exportada a la red de distribución para el conjunto de consumidores del edificio y comparar esta medida con el consumo neto realmente realizado por el conjunto de consumidores que comparten la instalación.
Obviamente la diferencia entre ambas medidas correspondreá a la parte de los consumos del conjunto de viviendas que ha sido cubierto por la energía solar fotovoltaica.
Otra opción seria instalar el contador de generación en lugar del contador del punto frontera, cualquier opción seria buena y de mi parte no tengo preferencia; quizás me guste más poner un contador de generación, pero en todo caso en cualquiera de las opciones, la clave será disponer un algoritmo de cálculo óptimo que permita hacer el balance y reparto de energías de manera eficiente e inteligente.
Además en el punto de conexión existirá un elemento de corte que permitirá que la compañía eléctrica pueda desconectar la instalación de generación en un momento dado.
Este esquema considero que es el más razonable y eficiente, ya que permite a los autoconsumidores que comparten la instalación compartir una serie de equipamientos y costes comunes que harán más competitiva la instalación. En particular se comparte:
El campo solar es común al conjunto de consumidores.
Existe un solo inversor ( o conjunto de inversores) para la totalidad de consumidores.
También se comparten las protecciones y cableado CC y CA.
En el caso de existir baterías, éstas también son compartidas por todos los participantes de la instalación compartida.
Se hace una sola legalización y se require de un solo proyecto.
Cualquier otro esquema de conexión no respetaría la premisa de la eficiencia; por ejemplo imaginad que tenemos una instalación de generación común pero con ramales de conexión independientes a cada derivación individual; técnicamente seria posible pero evidentemente el coste de la instalación se incrementaría ya que deberíamos incrementar el número de protecciones AC, metros de cableado AC y mayor complejidad de instalación para conectar con cada consumidor, y ya no os cuento si cada consumidor tuviera su propia batería y sólo compartiera el campo de solar y el inversor, o incluso si cada vecino tuviera su propio inversor…. ¿ a que seria un sin sentido no aprovechar la posibilidad de compartir infraestructuras comunes?
¿Y que sucedería en el caso de consumidores que quieren compartir una instalación de autoconsumo pero que viven en distintos edificios aunque todos conectados al mismo centro de transformación según indica el RDL15/2018?
En este caso el esquema propuesto es muy similar al del primer caso pero con la diferencia de que en lugar de conectar la instalación de generación en la centralización de contadores de un edificio, deberemos conectar la instalación fotovoltaica a la salida de BT transformador al que están conectados todos los edificios.
Estos serán pues los dos esquemas de conexión que imaginamos para las instalaciones de autoconsumo compartido «eficientes»…. vayamos ahora con la parted e la «inteligencia».
2. ¿Cómo se debe contabilizar y repartir la energía generada para que el autoconsumo sea eficiente?
Pues se deberá contabilizar de manera inteligente…. lo cual a priori no debería ser muy complicado toda vez que la práctica totalidad de consumidores tenemos instalados en nuestras casas contadores de telegestión inteligentes.
No obstante y a pesar del despligue masivo de contadores inteligentes, el borrador de real decreto de acceso y conexión a las redes de transporte y distribución que salió el pasado mes de junio y que está en manos del Ministerio de Transición Energética para su corrección y aprobación ( fue el último servicio a la causa del anterior ministro, el señor Nadal) proponía un reparto de energía autoconsumida entre los distintos actores de la instalación de generación compartida que precisamente no destacaba ni por su eficiencia ni inteligencia.
A grosso modo la propuesta era la siguiente; la energía generada en una instalación de autoconsumo colectivo ( el borrador habla de instalaciones de autoconsumo colectivo) se repartiría en función de unos porcentajes decididos previamente por los participantes de la instalación colectiva que seran comunicados previamente a la empresa distribuidora de electricidad. En caso de falta de acuerdo la energía generada se repartiría proporcionalmente de acuerdo a la potencia contratada por cada consumidor.
Se realiza un balance horario para contabilizar la energía generada, consumida y autoconsumida. Este punto no lo voy a discutir aunque está claro que un escenario de balance neto anual seria ideal….. en todo caso este seria otro debate.
Veamos en un ejemplo cómo funciona el borrador vigente y sus consecuencias. :
Supongamos que ante la falta de acuerdo ( lo más probable), se proceda a repartir la generación en base a la potencia contratada.
Vecino 1: 3 kW contratados
Vecino 2: 4 kW contratados
Vecino 3: 5 kW Contratados.
Vecino 4: 8 kW contratados
Por lo tanto, los porcentajes de reparto seran:
Vecino 1: 15% de la generación horaria.
Vecino 2: 20% de la generación horaria.
Vecino 3: 25% de la generación horaria.
Vecino 4: 40% de la generación horaria.
Supongamos ahora que instalamos un sistema de generación colectivo de 6 kW y que un día soleado cualquiera entre las 12 horas y las 13 horas del mediodía generamos 5 kWh. Veamos como se repartiría la generación:
Vecino 1: 0,75 kWh generados
Vecino2: 1,0 kWh generados
Vecino 3: 1,25 kWh generados
Vecino 4: 2,0 kWh generados
Total generado: 5 kWh
Y finalmente supongamos unos consumos horarios a esa misma hora, que además en el caso de consumidores domésticos no destaca por ser la hora de mayor consumo.
Vecino 1: 0,5 kWh consumidos
Vecino2: 1,5 kWh consumidos
Vecino 3: 2,0 kWh consumidos
Vecino 4: 1,0 kWh consumidos.
Total consumido: 5 kWh
El balance final ( compra de energía horaria/ excedente energía horaria) seria el que sigue:
Vecino 1: 0 kWh comprados / 0,25 kWh excedentes
Vecino2: 0,5 kWh comprados / 0 kWh excedentes
Vecino 3: 0,75 kWh comprados / 0 kWh excedentes
Vecino 4: 0 kWh comprados / 1 kWh excedentes
Balance final (comprado / excedentes): 1,25 kWh consumidos / 1,25 kWh sobrantes
¿Os parece una propuesta eficiente?
Generamos tanta energía como consumo realizan el conjunto de vecinos, pero en cambio regalamos al sistema el 25% de la energía generada ( vecino 1 y vecino 4) mientras hay dos vecinos que tienen que comprar el 33% (vecino 2) y el 38% ( vecino 3) de sus necesidades energéticas.
Yo creo que hay formas más eficientes, justas y simples de proponer el reparto de energías, ya que con este algoritmo, incluso si la generación total es superior al consumo global, puede darse el caso que haya vecinos que tengan que comprar parte de su consumo y en cambio haya otros que tengan que regalar kWh sobrantes.
La propuesta que yo imagino es la que sigue:
Se mide la energía generada horaria ( se puede medir con el contador de generación o como la diferencia entre la energía importada de la red a través del contador común del punto frontera y la suma de los consumos de cada contador individual).
Una vez tenemos la energía horaria generada, se compara con el consumo total de todos los vecinos que participan de la instalación colectiva, y se pueden dar dos casos:
Caso 1. Energía generada >= Energía total consumida.
En este caso se considera nulo el consumo de todos y cada uno de los vecinos. No hay más… si genero más electricidad de la que consumen los vecinos no tiene sentido alguno regalar kWh mientras hay vecinos que quizás deban comprar parte de su consumo.
Caso 2. Energía generada < Energía total consumida.
En este caso asigna a cada vecino la parte de proporcional de generación que se corresponde con su participación al consumo horario. De esta manera nos aseguramos que en una situación en que la generación es inferior al consumo global, no se dé el sin sentido tener excedentes solares por ejemplo en el caso de que el vecino con mayor potencia contratada tenga consumo casi nulo en esa franja horaria.
Veamos como funcionaria el reparto según el ejemplo presentado anteriormente:
Generación total 5 kWh
Consumo de los vecinos:
Vecino 1: 0,5 kWh consumidos que corresponde al 10% del consumo total.
Vecino2: 1,5 kWh consumidos que corresponde al 30% del consumo total.
Vecino 3: 2,0 kWh consumidos que corresponde al 40% del consumo total.
Vecino 4: 1,0 kWh consumidos que corresponde al 20% del consumo total.
Por lo tanto en base a estos consumos a cada vecino le tocará la siguiente generación:
Vecino 1: 0,5 kWh generados que corresponde al 10% de la generación total.
Vecino2: 1,5 kWh generados que corresponde al 30% de la generación total.
Vecino 3: 2,0 kWh generados que corresponde al 40% de la generación total.
Vecino 4: 1,0 kWh generados que corresponde al 20% de la generación total.
Si ahora hacemos el balance final ( compra de energía horaria/ excedente energía horaria) obtenemos el siguiente resultado:
Vecino 1: 0 kWh comprados / 0 kWh excedentes
Vecino2: 0 kWh comprados / 0 kWh excedentes
Vecino 3: 0 kWh comprados / 0 kWh excedentes
Vecino 4: 0 kWh comprados / 0 kWh excedentes
Por lo tanto con este algoritmo maximizaríamos el aprovechamiento de la generación solar, o en otras palabras utilizaríamos de forma inteligente los contadores de telegestión instalados para ser muy eficientes en el uso de la instalación de autoconsumo compartido.
Obviamente que este método requiere de un algoritmo de cálculo común para todas las distribuidoras de electricidad, como encargadas de hacer las medidas y facturar peajes, que les permita hacer el balance horario entre las energías generadas y consumidas.
Y aunque por muy complejo que pueda parecer ( no me lo parece tanto), me resisto a creer que en el año 2018, en la era del big data, el blockchain y con el objetivo puesto al 100% renovables para el año 2050, este algoritmo sea una limitación para poder disfrutar de un autoconsumo compartido eficiente e inteligente.
Alguno me dirá, y con razón que este algoritmo puede beneficiar principalmente a aquellos vecinos que más consumen y es completamente cierto, lo podemos considerar un mal menor para evitar regalar sobrantes de energía por parte de aquellos consumidores con mayor potencia contratada y con consumo bajo en un instante determinado.
Si lo preferís, para evitar esta «injusticia» se podría evolucionar la propuesta para que en el caso de que la generación solar sea inferior al consumo global de todos los vecinos, la generación se reparta en partes equitativas, esto es un 25% a cada vecino, y en caso de sobrantes de energías en algunos vecinos se haga un segundo reparto a partes equitativas igualmente entre aquellos vecinos que todavía necesitan cubrir parte de sus consumos, y de esta forma se harían tantas iteraciones sucesivas como fuesen necesarias para que no se tenga que regalar ningún excedente de generación, que al fin y al cabo es lo más ineficiente que nos puede suceder.
¿Como lo imagináis vosotros?
Como siempre estaré encantado de compartir puntos de vista con todos vosotros.
Acerca de Frederic Andreu
Hola, soy Frederic Andreu, Ingeniero Químico por el Instituto Químico de Sarriá (IQS) y post-grado en energías renovables por la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC). Durante 10 años trabajé en Endesa Energia, primero gestionando grandes cuentas industriales y posteriormente cómo responsable de energía solar para España. Actualmente soy socio-fundador de SolarTradex y me apasiona desarrollar y compartir con todos vosotros este proyecto.	Ver todas las entradas por Frederic Andreu →
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9 comentarios en “Imaginando un autoconsumo compartido eficiente e inteligente.”
Ignasi dice:
15 noviembre, 2018 a las 10:32
Frede,
Se me ocurre una solición alternativa que me parece más eficiente, aunque implica que los contadores sean «inteligentes».
Se trata de conectar la instalación solar en la centralización de contadores como un aabonado más y sin necesidad de TFM/CPM en el punto frontera.
Si los contadores son inteligentes, podemos asignar la generación de cada periodo a los contadores que queramos -estén en el mismo edificio o no- y hacer el balance de la energía neta a facturar a cada uno.
Quedará abierto el cómo repartir entre titulares, pero se podría establecer un algoritmo para repartir entre los que consuman em cada momento y minimizar excedentes.
Con lo que se incentivaría la gestión de demanda sin contadores frontera ni líneas redundantes.
Igual que el pool hace un bnce virtual entre todoa los productores y la demanda, se debería hacer con la generación distribuida
Frederic Andreu dice:
21 noviembre, 2018 a las 15:57
Estoy de acuerdo Ignasi, esta propuesta era la que hacía inicialmente en el artículo de hace año y medio, mi duda es si realmente estamos preparados para tanta inteligencia y virtualidad.
AlvaroLL dice:
21 noviembre, 2018 a las 11:51
Muchas gracias, Frederic, por un artículo tan bueno.
También lo era el otro de junio del año pasado a raíz de la sentencia del TC que anulaba el art. 4.3 del RD 900/2015. Lo he leído ahora, y veo que entonces hablabas de un modelo de autoconsumo compartido en que la instalación de generación es compartida en propiedad por los consumidores interesados, cada uno con un %, de forma que es ese % el que le corresponde de la energía generada a cada hora. Si ese sigue siendo tu modelo, entiendo que en este nuevo artículo te faltaría añadir que, una vez logrado el objetivo de minimizar los excedentes globales gracias al reparto con coeficientes variables (en proporción al consumo de cada uno o mediante el método más justo que describes al final), hará falta una «liquidación» entre los consumidores, ya a nivel privado, mediante la cual si por ejemplo hay dos consumidores, al 50%, pero el primero ha consumido a una hora 3 veces más que el segundo, y por tanto ha recibido el 75% de lo generado, «paga» al segundo una cantidad, acordada previamente, por el 25% que ha recibido de más.
Pero igual es que ahora estás pensando en un modelo distinto, en el que hay un productor diferenciado de los consumidores, dentro del mismo colectivo, y les vende la energía, también a un precio acordado. Entonces no se necesita liquidación interna posterior entre los consumidores, pero sí entre el productor (o los productores, que pueden ser varios) y los consumidores. Creo que este modelo tiene mucho interés si queremos facilitar el autoconsumo colectivo entre inquilinos (el productor podría ser el casero) o por ejemplo para gente en situación de pobreza energética (el productor podría ser el Ayuntamiento). O en general para empresas que vean en ser productoras una posibilidad de negocio.
Lo que se necesita es aclarar que en este segundo modelo el reparto entre los consumidores no se refiere a toda la energía generada sino solo a la autoconsumida, es decir descontando los posibles excedentes, que en este modelo son de los productores mientras que en el otro son de los consumidores. Entiendo que esta distinción es válida con independencia de que hablemos de vender los excedentes a la red, a un tercero, de compensarlos como descuento en la factura, de compensarlos con futuros consumos (en lo que sería un balance neto pero teniendo en cuenta los distintos precios a distintas horas), etc.
En definitiva, me gustaría que nos aclarases qué modelo de autoconsumo colectivo tienes en mente, y que nos dijeses qué piensas sobre qué hacer con los excedentes.
21 noviembre, 2018 a las 16:01
Mi modelo ideal es el de un reparto inteligente y virtual de la energía, sin importar donde la inyecto. De este modo sabríamos cuata energía solar consume cada usuario y en función d esto se podrían repartir costes de la instalación de generación.
Dicho esto, para mi el reparto de costes entre los propietarios es un tema menor y ajeno a la propia regulación.
He querido poner el foco en la liquidación que debe hacer la empresa distribuidora con todos los participantes en la instalación de generación.
Insisto que mi modelo ideal es uno más virtual, pero no sé si estamos preparados todavía.
Luis Luengo dice:
Buenos días Frederic,
Estoy de acuerdo en que a nivel de infraestructura el esquema sea el que propones pero veo problemas para que las distribuidoras/comercializadoras lleven a cabo la implantación y el descuento en la factura por la energía autoconsumida. Tal y como está planteado, los contadores bidireccionales de los vecinos van a registrar el 100% de la energía que consuman, cobrándose ésta en un primer momento. Estamos de acuerdo en que luego se producirá un descuento o un abono en la siguiente factura pero ya se estaría pagando por algo que no se ha consumido. Creo en que debe de existir una comunicación en tiempo real entre el contador general y los contadores individuales para sacar la energía efectivamente consumida de la red, sin contar la autoconsumida. Y para ello debe tener la obligación la empresa distribuidora de establecer esta comunicación.
Gracias y aprovecho para felicitarte por el artículo
9 diciembre, 2018 a las 21:12
Hola Frederic, no seria mas simple quitar los contadores individuales y dejar un solo punto de acometida a la red de distribucion local?
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Alfonso Ruiz dice:
5 febrero, 2019 a las 17:37
Hola, según he visto tus esquemas si que es lo más lógico, pero… se podría conectar una instalación generadora directamente a un grupo de autoconsumidores colectivo, es decir la generación inyectarla directamente aguas a bajo de los contadores de compañía de los abonados, y controlar su consumo fotovoltaico a través de contadores secundarios?
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