CFE y los medidores para instalar paneles solares interconectados a la red

Cuando instalamos un sistema fotovoltaico en una vivienda o negocio que seguirá conectado a la red eléctrica, los paneles solares no trabajan de manera independiente. El sistema fotovoltaico se integra eléctricamente con la instalación del usuario y con la red de distribución.

Por eso, además de los paneles, inversores, protecciones y cableado, el sistema de medición es una parte fundamental de la interconexión con CFE.

Una de las preguntas más frecuentes antes de instalar paneles solares es: “¿Necesito cambiar mi medidor de CFE?”

En muchos sistemas fotovoltaicos interconectados, el esquema de medición debe permitir registrar correctamente los flujos de energía entre la vivienda y la red. Esto es especialmente importante cuando en determinados momentos la instalación consume energía de la red y en otros momentos entrega energía excedente.

A continuación explicaremos qué ocurre con el medidor, cómo funciona un medidor bidireccional y qué relación tiene con los paneles solares y el inversor.

¿Cómo funciona una instalación solar interconectada a CFE?

Primero hay que entender el recorrido de la energía.

Un sistema fotovoltaico interconectado normalmente está compuesto por:

• Paneles solares.
• Inversor fotovoltaico.
• Protecciones eléctricas.
• Tablero o centro de carga.
• Medidor de energía.
• Red eléctrica de CFE.

De manera simplificada, podemos representarlo así:

SOL   →   PANELES FOTOVOLTAICOS   →    INVERSOR       →    CENTRO DE CARGA CASA   →  MEDIDOR BIDIRECCIONAL  →  RED DE CFE 
                                   DC                                      DC → AC                                     AC 

El punto importante es que la energía puede circular en ambos sentidos.

Cuando la vivienda necesita más energía de la que está produciendo el sistema solar, la energía puede venir de la red. Cuando los paneles producen más energía de la que está consumiendo la vivienda, dependiendo del esquema de contraprestación y de la configuración de interconexión, puede existir un flujo de energía hacia la red.

Por eso el sistema de medición adquiere una función diferente a la de una instalación convencional.

¿Qué hace el medidor en una instalación fotovoltaica?

En una instalación tradicional, el flujo de energía normalmente es sencillo:

RED CFE                 →                         MEDIDOR                     →        CASA
                           ENERGÍA

La energía entra desde la red, pasa por el medidor y llega a las cargas eléctricas.

Con un sistema fotovoltaico interconectado, el flujo puede cambiar:

                                                    PANELES
                                                            |
                                                            |
                                                   INVERSOR
                                                            |
                                                            |
               RED CFE ◄────── MEDIDOR ──────► CASA

Dependiendo de las condiciones de generación y consumo, la energía puede circular:

CFE → VIVIENDA

o

VIVIENDA → RED

Por esta razón se requiere un esquema de medición compatible con la interconexión.

¿Qué es un medidor bidireccional?

Un medidor bidireccional es un equipo capaz de registrar el flujo de energía eléctrica en ambos sentidos.

De forma simplificada:

ENERGÍA DE CFE          ──────►       MEDIDOR BIDIRECCIONAL         ──────►       CASA

           CASA                    ──────►       MEDIDOR BIDIRECCIONAL         ──────►        ENERGÍA DE CFE 

La normativa técnica contempla medidores capaces de registrar correctamente el flujo de energía en ambos sentidos. En particular, un medidor bidireccional puede contar con registros separados para los flujos positivo y negativo.

Esto permite diferenciar entre la energía que el usuario toma de la red y la energía que entrega a la red, de acuerdo con el esquema de medición y contraprestación aplicable.

¿Por qué se necesita un medidor diferente al instalar paneles solares?

Supongamos que una vivienda tiene una demanda instantánea de: 3 kW

y sus paneles están produciendo: 5 kW

En ese momento:

5 kW producidos − 3 kW consumidos = 2 kW excedentes

De manera simplificada, esos 2 kW podrían dirigirse hacia la red:
               SOL
                  │ 
                 ▼ 
 ┌────────────┐ 
 │    INVERSOR        │
 └──────┬─────┘
                   │ 5 kW 
                   │ 
 ┌──────┴──────┐ 
 │                                  │
 ▼                                ▼
CASA                  EXCEDENTE 
3 kW                        2 kW 
                                     │ 
                                    ▼ 
                             MEDIDOR 
                                     │ 
                                    ▼
                                  CFE

En otro momento podría suceder exactamente lo contrario.

Por ejemplo:

Consumo de la vivienda: 6 kW

Producción solar: 2 kW

Entonces:   6 kW − 2 kW = 4 kW

La vivienda requiere aproximadamente 4 kW adicionales de la red:
               SOL
                  │
                 ▼ 
          PANELES 
                  │ 2 kW 
                  │ 
                 ▼ 
             CASA 
                 ▲ 
                  │ 4 kW 
                  │ 
          MEDIDOR 
                 ▲ 
                  │ 
               CFE

El medidor debe permitir registrar adecuadamente estos flujos conforme al esquema aplicable.

¿El medidor mide los paneles solares?

Esta es una confusión común. El medidor de CFE no necesariamente mide directamente toda la energía que producen los paneles.

Su función dentro del esquema de interconexión está relacionada con el intercambio de energía en el punto correspondiente y con la medición necesaria para la facturación o contraprestación.

La generación fotovoltaica puede monitorearse además mediante el propio inversor o mediante equipos de medición específicos, dependiendo de la configuración.

En documentación técnica histórica de interconexión se distinguen, por ejemplo, equipos de medición asociados a la generación y al suministro/facturación.

Por eso conviene diferenciar tres conceptos:

Generación solar: La energía producida por los módulos fotovoltaicos.

Consumo: La energía que utilizan las cargas de la vivienda o negocio.

Intercambio con la red: La energía que se toma de la red o que se entrega a ella.

¿Dónde se instala el medidor?

El medidor forma parte del sistema de medición asociado al suministro eléctrico y se encuentra en el punto correspondiente de la instalación de acuerdo con el esquema de interconexión.

De manera conceptual, el flujo eléctrico de una instalación fotovoltaica interconectada puede representarse así:

               PANEL SOLAR 
                         │ 
                        ▼ 
                INVERSOR 
                         │ 
                        ▼ 
         TABLERO PRINCIPAL 
                         │ 
                        ▼ 
         EQUIPO DE MEDICIÓN 
                         │ 
                        ▼ 
             MEDIDOR CFE 
                         │ 
                        ▼ 
                  RED CFE

Este esquema sirve para entender la relación entre los principales elementos, pero no debe interpretarse como un plano de instalación ni como una ubicación obligatoria del medidor.

La ubicación física del equipo de medición, su configuración y las características de la conexión dependen del diseño específico del sistema fotovoltaico y de las condiciones del suministro eléctrico.

Entre los factores que deben considerarse se encuentran:

• Tipo de suministro.
• Número de fases.
• Tensión de suministro.
• Capacidad de la central eléctrica.
• Características del punto de interconexión.
• Esquema de interconexión seleccionado.
• Condiciones de la instalación existente.
• Requisitos técnicos y administrativos aplicables de CFE y de la regulación vigente.

Por ello, no todos los sistemas fotovoltaicos tienen exactamente la misma configuración. El diseño eléctrico debe determinar cómo se conectan los paneles, el inversor, el tablero, el sistema de medición y la red eléctrica.

En otras palabras, el medidor no se coloca simplemente en un punto determinado por el hecho de instalar paneles solares. Su ubicación y configuración forman parte del diseño de interconexión del sistema, que debe considerar las características particulares de cada inmueble y los requisitos aplicables.

¿CFE cambia el medidor?

En una instalación fotovoltaica interconectada, el sistema de medición debe cumplir con las características correspondientes al esquema autorizado.

Por eso, no es correcto asumir que cualquier medidor existente puede utilizarse simplemente porque físicamente está instalado en la vivienda. El medidor existente debe evaluarse dentro del proceso de interconexión.

El modelo de contrato de interconexión de CFE contempla información como el número de medidor, tipo de medidor, tensión de suministro, fases, hilos, carga instalada y potencia instalada de la central eléctrica.

Esto muestra algo importante: El medidor forma parte de la configuración eléctrica y contractual del suministro, no es un accesorio independiente del sistema fotovoltaico.

¿Y qué pasa por la noche?

Cuando no existe generación solar, la situación cambia:

           X SIN GENERACIÓN 
                              │ 
                              │ 
                             ▼ 
                         CASA 
                             ▲ 
                              │ 
                              │ 
                      MEDIDOR 
                             ▲ 
                              │ 
                              │ 
                           CFE

La vivienda vuelve a obtener de la red la energía necesaria para alimentar sus cargas. Por eso una instalación fotovoltaica interconectada no significa que la vivienda deje de estar conectada a CFE. El sistema solar y la red trabajan conjuntamente.

¿Qué pasa con el medidor durante un apagón?

Aquí es importante relacionar este tema con el funcionamiento del inversor.

En un sistema fotovoltaico convencional conectado a la red, si CFE deja de suministrar energía, el inversor detecta la ausencia de la red y se desconecta. Por seguridad, el sistema no debe continuar energizando una red que se encuentra fuera de servicio.

Un medidor bidireccional no convierte por sí mismo una instalación interconectada en un sistema de respaldo.

Para mantener determinadas cargas durante un apagón se requiere una arquitectura diseñada para operación de respaldo, por ejemplo, con un inversor con función de respaldo y almacenamiento.

¿Qué debe revisar un instalador antes de interconectar?

Antes de diseñar un sistema fotovoltaico conectado a CFE, es recomendable revisar:

Datos del suministro

• Número de fases.
• Tensión de suministro.
• Tipo de tarifa.
• Capacidad de carga.
• Características del medidor existente.
• Diagrama eléctrico de la instalación.

Datos del sistema fotovoltaico

• Potencia fotovoltaica instalada.
• Potencia nominal del inversor.
• Número y configuración de módulos.
• Corriente y tensión del sistema.
• Protecciones.
• Punto de interconexión.

Datos de medición

• Tipo de medición.
• Características del medidor.
• Dirección del flujo de energía.
• Registros de energía importada y exportada cuando corresponda.
• Requisitos específicos del esquema de interconexión.

CFE cuenta actualmente con una plataforma para la gestión y seguimiento de solicitudes de interconexión de Generación Distribuida, y señala como documentos de referencia las disposiciones aplicables y el Manual de Interconexión de centrales menores a 0.5 MW.

CONCLUSIÓN

La ubicación y configuración del medidor son elementos importantes dentro de cualquier sistema fotovoltaico interconectado con CFE. Sin embargo, no existe una única configuración que pueda aplicarse a todos los proyectos. Cada instalación debe analizarse de acuerdo con sus características eléctricas, capacidad de generación, tipo de suministro y condiciones del punto de interconexión.

Por ello, el medidor y los demás elementos del sistema deben definirse como parte de un diseño eléctrico integral, considerando los requisitos técnicos y administrativos aplicables. Esto permite garantizar que la instalación fotovoltaica se integre correctamente con la infraestructura existente y con la red eléctrica.