El PV Rendimiento: ¿qué hay que tener en cuenta en los módulos solares?

Los módulos solares utilizan la energía radiante del sol directamente para generar electricidad. Los factores naturales -como la radiación global- influyen en el rendimiento de PV que usted no puede controlar. La potencia nominal de su sistema PV depende en gran medida de las características de la superficie de su tejado. Puede influir en la potencia nominal y en el rendimiento de PV optimizando los factores técnicos. Esto incluye la selección de inversores y módulos solares.

Factores naturales que influyen en el rendimiento fotovoltaico

La intensidad de la radiación solar depende de la ubicación del sistema:

• Los niveles de radiación son más altos en las regiones del sur que en las del norte. Esto es cierto en Europa y en Alemania.
• A lo largo del día y del año, aumenta su intensidad y luego disminuye.
• El sol alcanza su punto más alto alrededor del mediodía. La luz solar incide verticalmente sobre los módulos solares.
• Las últimas horas de la mañana y las primeras de la tarde son también momentos en los que el rendimiento de PV es alto.
• Los días son más largos en verano, lo que significa que hay más horas de sol.

Alrededor del 70% PV del rendimiento se genera en los meses de verano, independientemente de la potencia nominal del sistema y del número de módulos solares.

¿Qué es la radiación global y cuál es su importancia?

La radiación global es muy importante para el rendimiento de PV : la energía de radiación en los días de verano sin nubes alcanza hasta 1000 vatios por metro cuadrado. En los días nublados de invierno, se reduce al 5% de la cantidad de energía. Dependiendo de la ubicación, los valores medios de radiación en Alemania varían entre 900 y 1200 kilovatios hora por metro cuadrado al año.

Por radiación solar se entiende los rayos del sol que inciden en los módulos solares. Es directa cuando, bajo cielos despejados, sólo se ve atenuada por factores de la atmósfera. Es indirecta cuando las nubes, las moléculas de aire y los aerosoles dispersan los rayos del sol. Como resultado, esta luz parece difusa para el observador. De forma análoga al uso de un difusor en fotografía, no se proyecta ninguna sombra. La radiación global se compone de la radiación solar directa e indirecta. En una media anual, las proporciones son del 50% cada una.

Factores técnicos que influyen en la potencia nominal y en el rendimiento de PV

Además de los factores naturales, los factores técnicos tienen una gran influencia en la potencia nominal y el rendimiento PV de su sistema. Una de ellas es la eficiencia de los módulos solares. La optimización de la potencia nominal y del rendimiento de PV requiere los conocimientos técnicos de un experto.

Módulos solares: selección, orientación, sombreado

Para optimizar el rendimiento de un sistema PV , la selección de los módulos solares desempeña un papel importante. Su eficiencia determina si un sistema PV genera rendimientos estables en épocas de baja radiación solar. La eficiencia media es actualmente del 18%, con valores máximos del 22%. Invertir en módulos solares eficientes aumenta la potencia nominal de un sistema medido en kilovatios pico y se amortiza a largo plazo.

Conseguirá el máximo rendimiento de PV si da a sus módulos solares un ángulo de inclinación de 30 grados y los orienta hacia el sur. Si el ángulo se desvía, se reduce ligeramente el rendimiento de PV : si los módulos solares se desvían 45 grados de la orientación óptima hacia el sur, el rendimiento de PV es el 95% del máximo. Un ángulo de inclinación de los módulos solares de 60 grados da lugar a un rendimiento máximo del 90%. Merece la pena comprobar en cada caso concreto hasta qué punto las superficies del tejado son adecuadas para una instalación fotovoltaica. Es importante que pueda elevar los módulos en caso de duda. Los edificios vecinos más altos, los árboles, las chimeneas y otros obstáculos dan sombra (al menos temporalmente) a la instalación solar y reducen el rendimiento fotovoltaico.

¿Es mi tejado adecuado para una instalación fotovoltaica?

Para comprobar si su tejado es apto para un sistema PV, debe verificar estos puntos:

• El tejado está orientado al sur, suroeste o sureste.
  Para información: los tejados orientados al norte también ofrecen un buen rendimiento PV , el factor decisivo es un ángulo de inclinación plano de los módulos solares.
• La superficie del techo tiene un ángulo de entre 30 y 60 grados. A modo de guía: los tejados a dos aguas tienen un ángulo de inclinación estándar de entre 38 y 45 grados.
• No hay obstáculos y el techo no tiene mucha sombra.
• Disponen de una superficie de techo de 15 metros cuadrados o más para montar los módulos solares.
  A título informativo: en esta zona se puede instalar un sistema con una potencia nominal de entre dos y tres kilovatios pico.

Los inversores hacen que la electricidad sea utilizable

Todo sistema PV requiere un inversor. Los módulos solares generan corriente continua. Sin embargo, los consumidores eléctricos, como los electrodomésticos, necesitan corriente alterna. Un inversor convierte la corriente continua en corriente alterna. En función de la potencia nominal de su instalación y de sus necesidades individuales, puede elegir entre instalar uno o varios inversores. El número de inversores necesarios depende del sistema específico y de la demanda. Por lo tanto, no se puede hacer una declaración general aquí. Siempre tiene sentido instalar varios inversores para evitar el fallo completo del sistema PV en caso de defectos.

Cableado y selección de cables

Existen opciones técnicas para optimizar un sistema PV cuando la sombra afecta temporal o permanentemente a los módulos solares. Los diodos de derivación, en lugar de cadenas, conectan los módulos solares en serie y permiten una conexión en paralelo que salva las zonas de sombra. Sin embargo, una de las desventajas es la longitud de los cables, ya que hay que conectar todos los módulos solares al inversor. Como resultado, se producen pérdidas de energía.

Si separa las zonas de los módulos constantemente sombreadas en el inversor, aumentará considerablemente el rendimiento PV . Lo mismo ocurre si se instalan varios inversores para un sistema PV. Las sombras temporales y alternas pueden controlarse mediante la instalación de optimizadores de potencia.

¿Cuál es la mejor manera de medir el rendimiento de PV ?

La información sobre el rendimiento de PV en kilovatios hora puede obtenerse por simple lectura y comparación con el rendimiento nominal. Si un sistema no está activo por el momento, el valor puede estimarse en función de la ubicación y los parámetros del sistema. El rendimiento específico puede utilizarse para comparar el rendimiento de PV de los sistemas de PV de diferentes tamaños. El rendimiento específico resulta de la comparación de la producción de electricidad en un año con la producción nominal.