Cada vez más hogares están instalando paneles solares. Ya no son un concepto extraño o desconocido para nosotros. Pero con un número creciente de personas optando por fuentes de energía limpia y renovable, como la energía solar, es importante analizar cuánta energía se puede producir.
En esta tutorial, hablaremos sobre el rendimiento de los paneles solares. Nos referimos simplemente a la capacidad del panel solar para transformar la energía del sol en energía eléctrica adecuada para el consumo doméstico. Cuanto mayor sea el porcentaje de rendimiento, más energía se producirá.
En los últimos años, la eficiencia promedio de la conversión de energía solar en electricidad ha aumentado a medida que la tecnología ha mejorado. Sin embargo, no todos los paneles solares fotovoltaicos tienen el mismo rendimiento. El rendimiento puede verse afectado por diferentes factores, como los materiales de los módulos, su orientación o el clima. En esta tutorial, veremos exactamente cuánta energía pueden producir los paneles solares, así como cómo maximizar su rendimiento.
¿Los paneles solares producen suficiente energía para abastecer una casa?
Los paneles solares tienen el potencial de producir suficiente energía para abastecer una casa, dependiendo del tamaño de la vivienda, el consumo promedio de energía y el número de paneles instalados, así como la cantidad de luz solar disponible en su ubicación.
Instalaciones de paneles solares más grandes en áreas con mucho sol podrían generar suficiente electricidad para satisfacer todas o casi todas las necesidades diarias de una casa. La cantidad de paneles solares necesarios realmente depende del tamaño de la casa y de cuánta electricidad se necesita. Una propiedad más pequeña con un menor consumo de energía podría ser alimentada por una instalación más pequeña. Para propiedades más grandes, es posible que se necesite combinar la energía solar con otras fuentes renovables, como la energía eólica o hidroeléctrica, o con electricidad de la red nacional para garantizar un suministro adecuado de energía. Esto depende en gran medida de cuánta energía esté utilizando la casa. Por ejemplo, si trabaja desde casa, es probable que su consumo de energía sea mayor.
Incluso si la energía solar solo cubre parte del consumo de energía de una casa, aún puede ahorrar a los propietarios una cantidad considerable de dinero. Por ejemplo, un sistema de 3 kWp sin una batería instalada en Surrey podría ofrecer un ahorro de alrededor de £943 al año y un ahorro promedio de £23,500 durante un período de 25 años, basado en:
- Producción anual de kWh de 4112
- Autoconsumo anual de 2056 kWh
- Consumo anual de 1594 kWh de la red
- Excedente anual de 2056 kWh vendido a la red
- Un gasto promedio de £3,650 antes de la instalación de paneles solares
Producción de energía de los paneles solares
Cuando se habla de cuánta energía producen los paneles solares, dos medidas son importantes:
- Kilovatios-hora (kWh)
- Kilovatios pico (kWp o Wp)
Los paneles solares convierten la luz solar en electricidad, que se puede medir en kWh. Equivale a un kilovatio (1,000 vatios) de energía utilizada durante una hora. En general, un sistema de paneles solares de 1 kW puede producir entre 3 y 5 kilovatios-hora de energía por día (dependiendo de las condiciones).
Las matrices solares más grandes, compuestas por numerosos paneles, suelen ser capaces de producir más energía que los sistemas más pequeños, ya que cubren un área más grande y pueden absorber más luz solar y convertirla en electricidad utilizable. También son capaces de generar un mayor pico de energía, ya que hay más paneles para captar el resplandor del sol.
El término kilovatios pico se refiere a la capacidad de generación de energía de un módulo solar. Es la medida que te permite conocer la potencia máxima de un sistema o panel; la tasa a la que generarán energía en condiciones de máximo rendimiento y en condiciones óptimas de luz solar. En Otovo, ofrecemos cotizaciones para sistemas que van desde aproximadamente 9 kWp hasta más de 9 kWp.
La cantidad de luz solar recibida tendrá uno de los mayores impactos en el rendimiento y varía según el mes y la ubicación, como se muestra a continuación:
Producción mensual en Surrey
| Mes | Producción mensual (kWh) |
|---|---|
| Enero | 200 |
| Febrero | 300 |
| Marzo | 400 |
| Abril | 500 |
| Mayo | 600 |
| Junio | 700 |
| Julio | 800 |
| Agosto | 900 |
| Septiembre | 800 |
| Octubre | 700 |
| Noviembre | 600 |
| Diciembre | 500 |
Producción mensual en Newcastle
| Mes | Producción mensual (kWh) |
|---|---|
| Enero | 150 |
| Febrero | 200 |
| Marzo | 250 |
| Abril | 300 |
| Mayo | 350 |
| Junio | 400 |
| Julio | 450 |
| Agosto | 400 |
| Septiembre | 350 |
| Octubre | 300 |
| Noviembre | 250 |
| Diciembre | 200 |
Cómo maximizar la producción de energía
Varios factores afectan la eficiencia y el rendimiento de los paneles solares. Tener en cuenta estos aspectos para aprovechar al máximo su instalación, generar la mayor cantidad de energía posible y prolongar su vida útil para disfrutar de la energía limpia de la energía solar durante el mayor tiempo posible. Los factores que pueden aumentar o disminuir la producción de energía son:
Materiales de instalación fotovoltaica
La energía producida por los paneles solares dependerá de los materiales de los que estén compuestos. Los materiales de mayor calidad suelen conducir a paneles más rentables. Los paneles monocristalinos tienden a ser mejores que los policristalinos para estos fines.
No solo las partes presentes en los módulos son importantes, sino también el resto de los componentes involucrados en la instalación del sistema fotovoltaico, como el inversor, el cableado y la batería, todos contribuyen a la cantidad de energía producida. En Otovo, trabajamos con marcas como JA Solar, SunPower y FuturaSun que ofrecen paneles solares fotovoltaicos de alto rendimiento y calidad reconocida.
Temperatura y clima
El rendimiento se ve afectado por el clima de la zona geográfica donde se encuentra la instalación solar. Sin embargo, no se trata solo de un clima cálido. Lo importante radica en la cantidad de horas de sol al año que recibe la zona, ya que los paneles solares se han creado para obtener la máxima energía posible del sol, no de la temperatura. De hecho, las temperaturas muy altas no son favorables para la producción de energía.
Otro mito es que los paneles solares no son viables en climas nublados. Los avances tecnológicos en el sector de la energía solar han sido impresionantes, generando paneles solares de alta calidad que pueden resistir condiciones climáticas adversas. De hecho, la lluvia o la nieve pueden ser beneficiosas. A continuación, se presentan algunas consideraciones para las instalaciones que maximizan la producción de energía, independientemente de las condiciones climáticas:
- Viento. Tener cuidado al instalar paneles en áreas donde el viento es muy fuerte, ya que la fuerza ejercida en la superficie de los paneles solares puede causar daños. Es necesario contar con materiales de alta calidad y anclajes adecuados que sean resistentes a un posible efecto de vela. Esto puede suceder porque la forma plana de los paneles solares los hace más vulnerables a la acción del viento, por lo que la selección de una empresa de instalación profesional es fundamental.
- Condiciones nubladas. Existe la creencia generalizada de que estos sistemas no funcionan en días nublados. Es cierto que la radiación directa del sol tendrá un efecto más positivo, pero los paneles solares también funcionan con radiación difusa porque los rayos de luz solar atraviesan las nubes y llegan a la superficie de los paneles solares.
- Nieve. La nieve en realidad refleja la luz solar, mejorando el rendimiento del sistema fotovoltaico.
Irradiación solar y ubicación geográfica
Como hemos mencionado, el clima (especialmente las horas de sol) influirá en la irradiación solar. Es decir, el clima causará que más o menos radiación llegue a la superficie. Hay tres tipos de radiación:
- Radiación directa proviene directamente del sol y la cantidad recibida dependerá de las nubes y la época del año, así como de dónde se encuentren los paneles solares.
- Radiación difusa es la luz solar que ha sido dispersada por partículas en la atmósfera, como moléculas de agua, polvo y contaminantes. Se puede recolectar independientemente de la dirección del rayo de luz directa que golpea un área determinada, ya que este tipo de radiación solar se refleja en los objetos que se encuentran en su camino y no depende de ningún tipo de fuente de energía concentrada de la misma manera que la radiación directa.
- Radiación reflejada. Este tipo de radiación se produce por la radiación rebotada o reflejada desde la superficie. Solo las casas ubicadas perpendicularmente a la superficie de la Tierra reciben este tipo de radiación.
Cada área geográfica del país recibirá diferentes cantidades de radiación solar, lo que influirá directamente en el rendimiento de los paneles solares.
Las sombras son otro aspecto importante que afectará en gran medida el rendimiento de los paneles solares y que debe tenerse en cuenta en cualquier instalación fotovoltaica. Se deben evitar las sombras en los paneles solares, ya que tendrán un impacto negativo en la cantidad de energía producida, aunque a veces sea difícil en ciertas casas donde el espacio disponible es bastante limitado. Los optimizadores son una buena opción para monitorear el rendimiento de cada módulo, optimizar la eficiencia y mitigar cualquier pérdida de captación de energía.
Orientación e inclinación
Para lograr el máximo rendimiento de los paneles solares, debemos tener en cuenta la orientación e inclinación del conjunto.
La orientación más recomendada para los paneles solares es hacia el sur. Cuando orientamos los paneles solares hacia el sur, los rayos perpendiculares reflejados en la superficie permiten un aumento en su productividad y, por lo tanto, también aumentan la rentabilidad del sistema.
Las casas que dan al este solo recibirán sol en las primeras horas de la mañana, mientras que las propiedades orientadas al oeste recibirán más sol hacia la tarde. En ambos casos, la generación de energía será menor que en las casas que están orientadas hacia el sur.
Una solución muy común para compensar este hecho es, en hogares que lo permitan, instalar paneles tanto hacia el este como hacia el oeste, replicando en gran medida la producción de una orientación sur.
Mantenimiento
La suciedad que se acumula en los paneles solares como resultado del clima o la contaminación reducirá el rendimiento. Afortunadamente, mantener los paneles solares limpios y en buen estado no requiere una inversión considerable de tiempo o dinero.
Los materiales resistentes utilizados en la fabricación de paneles solares les permiten mantener estándares de calidad a pesar de cualquier suciedad o desechos. Como resultado, la limpieza es un proceso muy sencillo. Solo necesitarás agua y una esponja para eliminar la suciedad de la superficie alrededor de tres o cuatro veces al año.
Otro aspecto del mantenimiento de los paneles solares es reemplazar cualquier parte del sistema que esté en mal estado o tenga un fallo. Mantener los paneles limpios y verificar cualquier daño o fallo garantiza que puedas prolongar la vida útil del sistema fotovoltaico y generar una mayor producción de energía solar.
Estacionalidad
No podemos negar que los paneles solares reciben una mayor cantidad de luz solar, generando una mayor producción de energía, en los meses de verano. Pero esto no significa que una instalación no sea rentable en invierno. La estacionalidad es simplemente otro factor a tener en cuenta en los sistemas de autoconsumo solar, pero no debemos preocuparnos por su rendimiento porque los paneles solares capturan energía de la luz solar y el rendimiento no se basa en el calor recibido.
El rendimiento de los paneles solares en invierno se reduce debido a la menor cantidad de horas de sol recibidas por día, ya que los días son significativamente más cortos. La posición del sol también variará, impactando de manera menos directa en los paneles solares.
Consultas habituales
¿Los paneles solares funcionan en invierno?
Sí, los paneles solares funcionan en invierno. El rendimiento no se verá significativamente afectado, pero los paneles producirán menos energía debido a menos horas de sol en esta época del año.
¿Los paneles solares funcionan con clima nublado?
Los paneles solares sí funcionan en condiciones nubladas, pero la producción de energía tiende a ser entre el 10% y el 25% de su capacidad. Los rayos del sol pasan a través de las nubes, lo que les permite llegar a la superficie de los paneles solares y, de esta manera, seguir generando energía solar para el autoconsumo.
¿Necesito informar a mi proveedor de electricidad que tengo paneles solares?
Sí, deberás informar a tu proveedor de electricidad cuando instales paneles solares en tu hogar. Dependiendo de la compañía, puede haber documentación adicional que deba completarse.