El futuro de los paneles solares y su eficiencia

¿Alguna vez te has preguntado por qué tus paneles solares no alcanzan ese mágico 100% de eficiencia? Es un poco como esperar que un automóvil siempre funcione a máxima velocidad, suena genial, pero no es realmente cómo funcionan las cosas. En el soleado entorno de los paneles solares, hay varias razones por las que no siempre funcionan a pleno rendimiento.

En física, esto se conoce como la Segunda Ley de la Termodinámica, o no puedes romper incluso. La energía solar no es diferente.

Este es un tema que puede ser confuso para algunas personas. Es solo para los valientes y conocedores de tecnología que desean explorar una explicación avanzada de los módulos solares y las calificaciones de los inversores.

Hay bastante jerga científica e industrial para revisar. Síguenos y lo simplificaremos para ti. Si llegas hasta el final, te sentirás más seguro al comparar y predecir con precisión la producción de energía solar para diferentes productos solares.

Esto te dará una comprensión más profunda de las calificaciones de potencia de los paneles solares y lo que significan para tus ahorros al comprar en diferentes compañías solares.

Tu vendedor o diseñador de paneles solares necesita comprender estas cosas al solicitar cotizaciones solares. Si no calculan correctamente tu consumo de energía y el costo de la electricidad anual, ninguno de estos cálculos será lo suficientemente preciso como para compensar tu uso y factura de electricidad actual, para ser neto cero.

En Option One Solar, no solo calculamos todo lo siguiente, sino que también medimos tu consumo de electricidad por la cantidad que consumes y la hora en que la usas. Utilizando estos datos, podemos asegurarnos de que el sistema cubra tus costos de electricidad a través de diferentes cargos de tarifa que cambiarán dependiendo de la hora del día, conocido como TOU (Tiempo de Uso).

Contenido de este Articulo

¿Qué es una calificación de potencia de panel solar?

Los paneles solares fotovoltaicos (PV) se clasifican por la cantidad de energía que producen en condiciones específicas, lo que se convierte en su calificación. Las calificaciones más comunes utilizadas en la industria solar son:

  • Peak/STC: Condiciones de prueba estándar
  • PTC: Condiciones de prueba PVUSA (Fotovoltaica para Aplicaciones a Gran Escala)
  • CEC-AC: Calificación de producción de CA de la Comisión de Energía de California
  • CA: Salida de corriente alterna en el entorno real

Calificación Peak/STC

Esta es la calificación de potencia PV publicada estándar que verás en la mayoría de las compañías solares. La potencia se clasifica bajo las Condiciones de Prueba Estándar (STC).

Para obtener la calificación peak para todo tu sistema de energía solar, deberás sumar la potencia clasificada de cada panel en tu sistema.

Las Condiciones de Prueba Estándar se definen por tres métricas:

  • 1,000 W/m2 de insolación solar (una cantidad óptima de energía solar absorbida)
  • 77°F de temperatura de la celda solar (una temperatura de funcionamiento baja)
  • Masa de aire absoluta de 1,5 (efectos menores de la presión atmosférica)

No necesitas conocer las matemáticas detrás de esta calificación, pero saber qué están midiendo es útil. Recuerda que las calificaciones de pico se miden en corriente continua (CC).

Las calificaciones de pico también requieren niveles altos de radiación solar a una temperatura de funcionamiento muy baja. Rara vez verás este tipo de rendimiento en condiciones del entorno real.

La calificación STC siempre es la más alta porque se basa en cómo funciona el panel solar en condiciones óptimas. El entorno ideal rara vez existe en la vida real.

La realidad es que tus paneles solares generarán diferentes cantidades de energía a lo largo del año. Por eso se crearon las otras calificaciones, para proporcionar una proyección más precisa de cuánta energía utilizable obtendrás.

Calificación PTC

La p en PTC significa PVUSA. PVUSA en sí mismo es un acrónimo de Fotovoltaica para Aplicaciones a Gran Escala. El centro de pruebas de PVUSA en Davis, CA, desarrolló este sistema de calificación para el rendimiento de los paneles solares en la década de 1990.

La calificación PTC representa condiciones de prueba más realistas basadas en las siguientes métricas:

  • 1,000 W/m2 de insolación solar (cantidad óptima de energía solar)
  • 68°F de temperatura ambiente (elevando la temperatura de la celda solar a alrededor de 104°F)
  • 1 m/s de velocidad del viento (mide las influencias del viento en los paneles)
  • Masa de aire absoluta de 1,5 (efectos menores de la presión atmosférica)

Puedes notar algunas similitudes con la calificación anterior. Sin embargo, la temperatura de funcionamiento es mucho más realista, alrededor de 104°F. Las células solares normalmente operan alrededor de 36°F más calientes que el aire exterior ambiente.

Aunque esta calificación es más precisa, también se conoce como PTC-DC porque los paneles se clasifican en términos de corriente continua o CC.

Esto significa que no tiene en cuenta las ineficiencias del inversor. Las calificaciones PTC-DC son publicadas por la Comisión de Energía de California (CEC).

Calificación CEC-AC

Los paneles solares generan electricidad de corriente continua (CC), pero tu hogar utiliza corriente alterna (CA). La energía que producen tus paneles debe convertirse en el tipo de electricidad correcto.

Esto se hace con otro equipo llamado inversor. Esto se conoce como pérdida de conversión de CC a CA y generalmente está en el rango del 4%.

Esta calificación de potencia utiliza la calificación PTC que acabamos de mencionar, pero también tiene en cuenta el número de paneles y el inversor al calcular la potencia real. La calificación CEC-AC se acerca a la producción de energía del entorno real que verás en tu hogar.

Aquí está la ecuación básica:

Calificación PTC x Número de paneles x Eficiencia del inversor = Calificación CEC-AC

Calificación del sistema de corriente alterna (CA)

La calificación del sistema de CA se basa en simulaciones en condiciones del entorno real. Esta calificación será la más precisa para lo que experimentarás. Esta calificación trata de tener en cuenta todas las posibles pérdidas e ineficiencias que pueden reducir la producción de energía solar.

Además del inversor, la calificación del sistema de CA incluye efectos negativos causados por sombras, suciedad, cableado, conexiones y pérdidas de energía del transformador. Por lo general, equivale alrededor del 75% de la potencia máxima, basado en la calificación STC original.

Tu sistema solar debería generar energía a la calificación del sistema de CA en la mayoría de los días.

Factores que afectan el rendimiento de los paneles solares

El software exclusivo de Option One Solar toma 16 puntos de referencia para otros factores que pueden afectar el rendimiento de los paneles solares en tu hogar, incluyendo:

  • Calificaciones de paneles solares
  • Pico de horas de sol
  • Pérdidas de conversión de CC a CA
  • Patrones climáticos históricos
  • Temperatura de funcionamiento
  • Factores del viento
  • Informes de sombreado en tiempo real
  • Edificios adyacentes
  • Árboles y otras obstrucciones
  • Azimut y inclinación físicos
  • Y más...

Azimut e inclinación se refieren a la dirección y posicionamiento de los sistemas solares fotovoltaicos. En general, el sur producirá mejor rendimiento, pero cualquier dirección de este a oeste generará electricidad de manera eficiente. Mirando hacia los paneles, el norte reducirá significativamente la producción de energía solar.

La eficiencia general del sistema de energía solar también afectará la producción de energía de los paneles solares. Por eso es tan importante que tus paneles solares se combinen con el inversor adecuado. Es especialmente importante cuando se incluye almacenamiento de energía/baterías.

Los sistemas de Option One Solar están diseñados de manera experta para asegurar que todo funcione juntos de la manera más eficiente posible y evitar pérdidas innecesarias de energía a través del propio sistema.

Conclusión clave

Nada funciona al 100%. Las calificaciones de potencia de los paneles solares se determinan por su rendimiento en condiciones de prueba óptimas. Los paneles solares suelen funcionar alrededor del 80% de su calificación de potencia. Esto se debe a que pequeñas cantidades de energía se pierden en el funcionamiento normal.

Aunque las calificaciones de CA son las más precisas, no son un cálculo sencillo. Será mucho más fácil obtener las calificaciones STC para hacer comparaciones. Lo importante es hacer una comparación equitativa utilizando las mismas calificaciones en todos los casos.

Option One Solar utiliza la última tecnología de vanguardia en nuestro software de diseño solar exclusivo. Nuestra plataforma tiene en cuenta todos los factores mencionados anteriormente, la dirección/azimut, los grados de inclinación y los datos históricos de la NASA, el NREL, las estaciones meteorológicas nacionales, los satélites y muchos otros.

Podemos producir las proyecciones más precisas para el rendimiento promedio del sistema a lo largo del tiempo.

Los sistemas de energía solar de Option One Solar están diseñados para generar lo que tu hogar necesita en el momento del análisis, además de cualquier requerimiento adicional de energía basado en las adiciones futuras que planees para tu hogar.

Establecemos cálculos predeterminados conservadores para que nuestros sistemas realmente sobrepasen la producción para tener en cuenta años con condiciones climáticas superiores a la media.

Nuestro software de diseño exclusivo nos brinda los datos más precisos para que podamos instalar un sistema de energía solar dimensionado para generar más electricidad de la que necesitas, lo que también te brinda energía adicional si y cuando sea necesario.

Consultas habituales

¿Por qué mis paneles solares no producen energía al 100% de eficiencia?

Los paneles solares no pueden alcanzar el 100% de eficiencia debido a la Segunda Ley de la Termodinámica, que significa que ningún sistema puede ser perfectamente eficiente. Además, los factores ambientales y los límites tecnológicos juegan un papel.

¿Cuáles son los diferentes tipos de calificaciones de potencia de paneles solares?

Existen varias calificaciones: Peak/STC (Condiciones de Prueba Estándar), PTC (Condiciones de Prueba PVUSA) y CEC-AC (Calificación de Producción de CA de la Comisión de Energía de California), cada una mide la producción de energía bajo condiciones específicas.

¿Cómo difiere la calificación STC de las condiciones del entorno real?

La calificación STC se basa en condiciones ideales (luz solar óptima, baja temperatura) que rara vez se cumplen en la vida real. Las condiciones del entorno real a menudo resultan en una producción de energía más baja de lo que sugiere la calificación STC.

¿Qué factores afectan el rendimiento de mis paneles solares?

El rendimiento puede verse influenciado por las horas pico de sol, las pérdidas de conversión de CC a CA, los patrones climáticos, la temperatura de funcionamiento, el viento, el sombreado, la posición, entre otros. Estos factores determinan cuánta energía pueden generar tus paneles.

¿Los paneles solares pueden cubrir el 100% de las necesidades energéticas de mi hogar?

Aunque los paneles pueden no operar al 100% de eficiencia, un sistema solar bien diseñado puede satisfacer e incluso superar los requisitos energéticos de tu hogar, según factores como el uso de energía, la ubicación de los paneles y la exposición solar local.

Llama a Option One Solar para obtener tu evaluación gratuita.

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