¿Qué factores afectan a la generación de energía con placas solares?

Las placas solares fotovoltaicas, como cualquier otro dispositivo tecnológico, no funcionan igual en cualquier situación. En este caso, las condiciones meteorológicas, el deterioro o la orientación pueden ser factores clave para el rendimiento de energía solar.

Por eso, siempre recomendamos el asesoramiento experto tanto en la instalación de placas solares como en el mantenimiento, de manera que puedas sacarle el mayor partido a tus paneles solares y lograr que funcionen con la mayor eficiencia, es decir, un asesoramiento correcto puede llevarte a una amortización más rápida de tu instalación de autoconsumo.

Horas sol pico

Existen diversas maneras de calcular el recurso solar en una ubicación determinada, pero llevándolo a un terreno más interesante, que en este caso son las placas solares, se denomina (HSP), esto quiere decir horas sol pico. Este cálculo nos revela la cantidad de irradiación que genera en una ubicación y espacio físico concreto, un día medio de mes, llegará a recibir una irradiancia de 1000 [W/m2] o más.

La radiación solar se mide de este modo debido a que la potencia dada por una placa solar fotovoltaica depende principalmente de la irradiancia que reciba, la cual varía en gran medida a lo largo del día. El fabricante aporta el dato de la potencia en condiciones STC, es decir, con una irradiancia de 1000 [W/m2] y a 25 [°C] de temperatura de operación, de esta manera nos podemos hacer una idea más precisa.

En el gráfico a continuación se muestra la irradiancia difusa, directa y total (suma de las otras dos) que recibe una superficie con 0° de inclinación y orientación Sur ubicada en Sevilla durante un día medio del mes de Julio. 

Una placa fotovoltaica recibirá radiación solar durante unas 13-15 horas al día, pero con esto no queremos decir que vaya a producir su potencia pico durante todas ellas, esto se debe a que la irradiancia varía a lo largo del día de manera considerable. En este caso, la superficie expuesta recibiría 8,16 [HSP], es decir, es como si hubiese recibido 1000 [W/m2] durante 8,16 horas.

Dicho valor se puede calcular sumando la irradiancia hora a hora del gráfico y dividiendo entre 1000, aunque existe una manera más sencilla y práctica que es  consultando la energía recibida por metro cuadrado durante todo el mes (253 [kWh/m2]) y dividir posteriormente entre el número de días del mes (31 días).

La energía solar disponible en una zona determinada depende principalmente de su latitud (cuanto más cerca del ecuador mejor) y del clima local (nubosidad). Sin embargo, existen más factores a tener en cuenta.

A continuación te explicaremos los factores que tienes que tener en cuenta, aunque siempre recomendamos ponerse en contacto con un experto como SotySolar, ya que de esta manera ahorrarás dinero y tiempo, además de quitarte preocupaciones. En todo caso está bien conocer de qué hablan los expertos cuando se refieren a la potencia o rendimiento de las placas solares.

Inclinación

Algo fundamental es la inclinación, ya que con ésta conseguimos que la luz solar incida de la manera más directa posible. Como regla general se  considera que el ángulo que optimiza mejor la producción fotovoltaica anual es igual al valor de la latitud donde se halle la instalación menos 10, por lo que en España (latitud 40º N), la inclinación óptima oscila entre los 25° y 35°.

Esta opción es perfecta para la optimización general, aunque no siempre tiene porque ser la más recomendada, este fenómeno se debe a que si el consumo del usuario se concentra en en determinados meses del año, puede ser más rentable variar la inclinación ya que con un ángulo de inclinación elevado se tiende a reducir la radiación incidente durante los meses de primavera o verano y aumentarla en los meses de otoño e invierno, ocurre al revés si el ángulo de inclinación es bajo. 

Para ilustrar esta cuestión, a continuación se exponen dos gráficos en los cuales se muestra la energía solar incidente a lo largo del año sobre una placa situada en Sevilla, con inclinaciones de 45 / 15° y orientación Sur.

Este factor no suele tener una gran relevancia en viviendas, pero la cosa cambia cuando hablamos de negocios donde el consumo se concentra en determinadas temporadas, un claro ejemplo son los cultivos.

Orientación

La mejor orientación para cualquier edificio suele ser la sur, por aprovechamiento de luz y calor. Lo mismo ocurre con los paneles solares, si la orientación se desvía del sur se producen pérdidas, las cuales tienden a aumentar cuanto mayor es la inclinación del propio panel, tal y como se expone en la siguiente tabla:

Aunque globalmente un panel desviado respecto al sur genera menos, su impacto comparado con la inclinación es mucho menor. Si un panel está orientado al este la generación se concentrará en las primeras horas del día y hacia el oeste en las últimas, aunque las pérdidas son las mismas para una determinada desviación.

Para poder visualizar el efecto de la orientación se ha tomado 90° ya que si no es difícil apreciar la diferencia. Este fenómeno puede favorecer o empeorar los resultados de una instalación dependiendo de durante qué horas del día se producen los mayores consumos.

Sombras

Es el factor más difícil de valorar, ya que los métodos para calcular su impacto son bastante complejos, normalmente se recurre a aplicaciones profesionales. Sus efectos sobre la instalación varían en gran medida dependiendo de la tecnología empleada.

En una instalación convencional, cuando un panel se encuentra en sombra no sólo se reduce su producción, sino también la de todos los paneles conectados en serie a él. Esto no ocurre si se usan optimizadores de potencia o microinversores solares, ya que cada panel opera de manera independiente del resto.

Temperatura

La temperatura de operación o célula también afecta a la potencia máxima que una placa solar fotovoltaica puede llegar a producir. Normalmente una placa solar fotovoltaica ve reducida su potencia pico alrededor de un 0,4% por cada grado centígrado de desviación respecto a los 25°C.

Debido a esto, a pesar de que en los meses de verano es cuando la generación es mayor, la potencia máxima alcanzada por las placas puede verse reducida considerablemente debido a las altas temperaturas. Cabe destacar que si la temperatura baja de los 25°C el efecto se revierte y se produce un aumento de la potencia máxima, si bien esto rara vez ocurre, ya que la temperatura de la célula suele ser unos 15-30°C superior a la ambiental.

En resumen, las mejores condiciones para la máxima eficiencia no es mucho calor, sino una temperatura templada. Son más importantes las horas de luz directa que tenga la placa que la temperatura media del lugar.

Resto de componentes

La energía producida por el panel sufre pérdidas adicionales debido a su paso por el resto de componentes del sistema: inversor, baterías y cableado. De toda la energía que podría llegar a producir un módulo se escapa aproximadamente un 15-20% en pérdidas por temperatura y de sistema; esto debe ser tenido en cuenta por la empresa instaladora al calcular la energía útil que genera un sistema fotovoltaico.

Por eso es tan importante utilizar los materiales de máxima calidad en la instalación, así como contar con el asesoramiento de profesionales cualificados para obtener el máximo rendimiento de la instalación.

En SotySolar apostamos por la calidad por encima del precio para conseguir alargar la vida útil de la instalación, evitar problemas y optimizar al máximo la producción de energía. No dudes en ponerte en contacto con nosotros y pedir tu presupuesto personalizado.