Instalar paneles solares no siempre alivia al Sistema Eléctrico Nacional. Un estudio con 15 proyectos reales muestra que, sin un diseño adecuado, muchos sistemas con inversores cargadores y baterías terminan aumentando el consumo de red. La clave está en una relación llamada BALSEN.
En medio de apagones que muchas veces superan las 18 horas diarias, instalar un sistema fotovoltaico con baterías parece una solución obvia. Sin embargo, no todos los sistemas solares alivian la carga de la red eléctrica, algunos, por el contrario, la aumentan.
Esa es la conclusión central de una investigación realizada en 15 proyectos técnicos recientes y 60 simulaciones anuales. Se resume en un indicador: el BALSEN, o Balance Energético con el Sistema Eléctrico Nacional.
La idea es sencilla: si después de instalar el sistema solar el usuario consume menos electricidad de la red que antes, el BALSEN es positivo, pero si consume más, el BALSEN es negativo. Y en un escenario de apagones —75% del tiempo sin red, con cortes de entre 12 y 30 horas y un promedio de 18,1 horas diarias—,14 de los 15 proyectos analizados arrojaron un BALSEN negativo. Solo uno se salvó.
¿Por qué un sistema solar puede aumentar el consumo de red?
La explicación está en la tecnología y en cómo se diseñan los sistemas. La mayoría de los equipos que se venden en Cuba son inversores cargadores, y no permiten exportar energía a la red: la electricidad solar que sobra, después de alimentar las cargas o cargar la batería, simplemente se pierde.
Además, el mercado cubano tiene particularidades que estimulan el mal dimensionamiento: kits de composición inflexible, poca disponibilidad de componentes, precios altos y una oferta mayoritaria de inversores cargadores más baratos.
Muchas veces se compra “lo que aparece”, no lo idóneo, y con frecuencia se sobredimensionan las baterías, una práctica costosa que, además, deteriora el balance energético.
El resultado es que el sistema puede terminar usando la red para cargar baterías, o desperdiciando excedentes solares, en lugar de reducir la dependencia de la red.
Las ecuaciones, en una frase*
El estudio realizado modela matemáticamente ese balance. La ecuación central compara el consumo de red antes y después del sistema solar, añadiendo las pérdidas de transmisión y distribución. Si el resultado es positivo, el sistema redujo el consumo de red; si es negativo, lo aumentó.
La regresión estadística efectuada sobre el modelo desarrollado—con 60 observaciones y un ajuste muy alto— muestra que los dos factores que más explican el BALSEN son:
- La Fracción Solar: qué porcentaje de las necesidades energéticas se cubre con sol directo o con energía solar almacenada en la batería.
- La disponibilidad de red: cuántas horas al día hay electricidad de la red.
El modelo indica que, para un proyecto dado, cada punto porcentual de aumento en la Fracción Solar mejora un 1,26% el BALSEN, respecto a las necesidades energéticas. Dicho de otro modo: cuanto más sol se aproveche realmente, mejor será el balance para el país. Pero si la Fracción Solar es baja y los apagones son largos, el sistema puede terminar recargando la red en lugar de aliviarla.
Apagones largos, sol desaprovechado
En el escenario de 75% de indisponibilidad de red, los resultados son contundentes. El proyecto TCP “La Verbena” fue el único con BALSEN positivo: +8%. TCP Camagüey quedó en -5%. Y varios sitios privados y estatales mostraron valores negativos severos, como -62%, -61% y -59%.
La causa fundamental, señala el autor, es una Fracción Solar insuficiente: no se aprovecha la energía del sol para cubrir las necesidades. A eso se suman el sobredimensionamiento de baterías y la rigidez de los kits.
Tres palancas para corregir el rumbo
El estudio no es una crítica a la energía solar. Es un llamado a diseñar mejor. El propio autor identifica tres soluciones prácticas:
- Aumentar la potencia fotovoltaica para incrementar el consumo solar directo, siempre que el inversor lo permita.
- Reducir las cargas del circuito de emergencia para disminuir las necesidades energéticas.
- Usar inversores híbridos en aquellos sitios donde la energía solar no usada —los excedentes— sea significativa, de modo que esa energía pueda exportarse a la red en lugar de perderse.
- Reducir el tamaño de las baterías
Los casos analizados lo confirman: en TCP Camagüey, aumentar la potencia fotovoltaica en 40% con el mismo inversor cargador convierte el BALSEN en positivo. En otros sitios, combinar más potencia fotovoltaica con inversores híbridos también logra ese efecto. En cambio, duplicar el tamaño de la batería empeora el indicador.
Qué debería cambiar en la política pública
El artículo propone acciones concretas:
- Condicionar la bonificación fiscal anual a que el BALSEN real sea positivo e igual o superior al calculado en el proyecto. Para ello, las oficinas territoriales de la UNE tendrían que definir el patrón de indisponibilidad de red y el consumo de referencia.
- Revisar a profundidad los proyectos técnicos desde la ONURE, la UNE y otras instituciones, acompañando a los inversionistas en la mejor decisión para el cliente y para el país.
- Explorar estaciones de carga portátiles con mayor entrada fotovoltaica para, cuya relación entre potencia fotovoltaica máxima y potencia del inversor suele ser baja, porque están diseñadas para ocio y apagones no prolongados. Lo misma exploración y análisis debe hacerse con los inversores cargadores.
Conclusión: no basta con instalar paneles
La crisis del Sistema Eléctrico Nacional exige que el despliegue de fuentes renovables alivie a la red, no que la recargue. Eso no se logra solo con buena voluntad o con comprar el kit disponible. Se logra con diseño, con equipos adecuados y con políticas que premien el balance positivo.
El BALSEN es, en el fondo, una forma de hacer una pregunta incómoda pero necesaria: después de instalar el sistema solar, ¿el país consume menos electricidad de la red o más? La respuesta, como muestra el estudio, depende de cómo se diseñe.
El artículo técnico completo, con las ecuaciones, tablas y resultados de la regresión, se ofrece en el siguiente enlace como anexo descargable en formato PDF para lectores especializados.
Impacto en el Sistema Eléctrico Nacional de sistemas fotovoltaicos con inversores cargadores