A la hora de realizar una instalación fotovoltaica de autoconsumo, una de las primeras dudas que nos surgen es cuánto tardaremos en amortizar la inversión. Para responder a esa pregunta, necesitamos conocer cuánta electricidad van a producir nuestros paneles solares. Cuánta más energía nos provean a coste cero, menos necesitaremos emplear la electricidad de la red general, y por tanto, más se reducirá nuestra factura de la luz y más ahorraremos.
Existen dos aspectos fundamentales que debemos tener en cuenta para calcular cuánta electricidad produce una placa solar.
- Por un lado, la capacidad máxima de producción de un panel solar individual, medido en vatios. Esta capacidad varía de modelo a modelo.
- Por otro, la producción de ese mismo panel instalado en un lugar en concreto, medido en kilovatios hora (kWh). La capacidad máxima del panel, una vez instalado, puede verse condicionada o no por distintos factores: la orientación de la casa, la presencia de sombras, etc.
Por tanto, la pregunta qué debemos hacernos cuando vayamos a contratar una instalación fotovoltaica de autoconsumo es “¿Cuánta electricidad van a generar las placas solares que instale en mi vivienda y cuántos módulos necesito para cubrir el total o la mayor parte de mi factura de la luz?”
¿Cuál es la potencia nominal de producción de un panel solar?
La potencia nominal de un panel solar mide cuánta electricidad es capaz de producir esa placa individual en condiciones de funcionamiento ideales. En lo que se denomina Condiciones Estándar de Prueba o STC (Standard Test Conditions) las celdas que conforman el panel solar se encuentran a 25 oC y reciben una radiación solar de un kilovation por metro cuadrado.
Actualmente, la mayoría de placas solares disfrutan de una potencia de producción de entre 275 y 400 vatios por módulo en condiciones ideales. Los paneles solares son cada vez más eficientes. Esta mayor eficiencia nos permite producir más energía con la misma superficie de panel. Sobre todo, esto es especialmente importante cuando queremos realizar una instalación de placas solares en Madrid, pero nuestro techo dispone de un espacio limitado.
¿Qué determina la potencia de producción de un panel solar?
Existen tres factores que determinan la cantidad de electricidad que es capaz de producir una placa solar:
- Eficiencia de las células solares
- Número de células solares que componen la placa
- Tipo de panel solar
Eficiencia de las células solares
Una de las formas en las que podemos clasificar los paneles solares es por su eficiencia. La eficiencia mide la cantidad de luz solar que captura cada panel solar. Hoy en día, las células solares que componen un panel solar, también conocidas como celdas solares, fotocélulas o células fotovoltaicas, son capaces de absorber hasta el 20% de la energía solar que reciben. El progreso en términos de eficiencia en las últimas décadas ha sido enorme. En los años 50 del siglo pasado apenas capturaban el 6%. Los paneles con índices de eficiencia más alta suelen ser más caros que los menos eficientes.
Tamaño del panel solar
La potencia nominal de una placa solar se calcula combinando, por un lado, la eficiencia de sus células solares, y por otro, el tamaño del panel. Los paneles solares más comunes que se comercializan a día de hoy constan de 60 o 72 células fotovoltaicas.
En el caso de las placas solares de 60 celdas, su potencia de producción en condiciones estándar de prueba se encuentra entre los 300 y 350 vatios. Su tamaño, en torno a 164cm x 99cm, y su peso, 18 kilos, los convierten en la mejor opción para su instalación en tejados de viviendas residenciales.
Los paneles solares de 72 celdas incorporan una fila adicional de células y, por lo general, cuentan con una potencia de producción de entre 350 y 400 vatios (STC). Su tamaño suele ser de unos 195 x 100 cm y su peso rondar entre los 24 kilos. Por su mayor tamaño, tienden a emplearse más en proyectos industriales y granjas solares.
Tipo de panel solar
Las células solares que componen las placas de los paneles están compuestas de silicio. Existen dos tipos de celdas: monocristalinas y policristalinas.
Las células monocristalinas se fabrican con silicio puro. Se caracterizan por sus bordes redondeados y su color muy oscuro, casi negro. Su proceso de fabricación requiere mayor cantidad de mineral y resulta complejo. Se fabrican a partir de bloques de silicio cilíndricos llamados lingotes, que posteriormente se cortan en las obleas que formarán las células individuales. Los paneles compuestos por celdas monocristalinas son los más caros y eficientes del mercado, ya que aprovechan el 20% de la luz solar que incide sobre ellos.
Por el contrario, los paneles solares policristalinos son más baratos pero también menos eficientes. Su ratio de eficiencia alcanza el 16% generalmente. En primer lugar, porque se fabrican con una cantidad menor de silicio. Y en segundo, porque en el proceso de fabricación, el bloque de silicio se funde sin eliminar sus impurezas. Esas impurezas merman el rendimiento del panel. Una vez fundido el silicio, se vierte en moldes cuadrados para obtener las células. Los paneles solares policristalinos adquiere tonalidades azuladas y las esquinas de sus células son rectas.
¿Qué pasa con la potencia nominal de producción de un panel cuando ya está instalado?
Como hemos mencionado más arriba, la potencia nominal máxima de producción de un panel hace referencia a la cantidad de energía que es capaz de generar en condiciones ideales de luz y temperatura. Esas condiciones no siempre se darán cuando montemos una instalación fotovoltaica en nuestra vivienda.
La producción real de nuestros paneles ya instalados vendrá determinada por distintos factores, entre los que podemos citar:
- Sombras. La presencia de sombras producidas por edificios o árboles puede bloquear la luz solar y reducir la producción de los paneles.
- Nubes. Los paneles solares siguen funcionando cuando el día está nublado, aunque no con la misma eficacia que cuando sale el sol.
- Exceso de calor. El rendimiento de los paneles solares mejora cuando hay temperaturas suaves, mientras que con mucho calor pueden sobrecalentarse y reducirse la producción.
- Orientación del panel. Si vivimos en el hemisferio norte, idealmente orientaremos nuestros paneles hacia el sur para que reciban luz solar directa todo el día.
- Inclinación del panel. Cuanto más cerca nos encontremos del ecuador, más perpendiculares caerán los rayos de sol sobre nuestra vivienda, y menor será el ángulo recomendable de inclinación de las placas. En el norte de España, el ángulo de inclinación se acercaría a los 40 grados, mientras que en el sur estaría entre 20 y 25 grados.
- Limpieza. La producción de nuestras placas solares también descenderá si están cubiertos por polvo, hojas, polen o suciedad en general.
¿Cómo calculamos cuánta energía aproximada genera un panel solar en un día, en un mes o en un año?
La unidad de medida que usamos cuando hablamos de la producción de energía sostenida en el tiempo es el kilovatio hora (kWh). Un kilovatio hora equivale a la generación de 1.000 vatios en una hora. Para calcular aproximadamente la producción diaria real de nuestros paneles, acudiremos a esta sencilla fórmula:
Producción del panel solar (vatios hora diarios) = Potencia de producción nominal del panel (vatios) x Horas máximas de sol en un día (Hora Solar Pico –HSP– de la región donde vivimos) x 75 % (Para ajustar los posibles factores que afectan al rendimiento del panel –ver arriba)
Por ejemplo, un solo panel de 300 vatios instalado en Orense, que disfruta de HSP al día de media, nos generaría de forma aproximada 1.080 vatios al día. A modo de referencia, una televisión puede consumir 132 Wh, un frigorífico unos 88 Wh y un portátil unos 50 Wh
Para convertir el resultado a kilovatios-hora (kWh), dividiremos los vatios hora entre 1.000.
¿Cuántos paneles solares debo instalar en mi casa para cubrir mis necesidades energéticas?
Este cálculo evidentemente es aproximado. A la hora de contratar una instalación fotovoltacia de autoconsumo, en Tictacsolar hacemos un estudio en profundidad con herramientas informáticas de sus necesidades. Por un lado, para instalar los paneles solares justos y necesarios para cubrir las demandas energéticas de los/as clientes/as. Y por otro, para que quien nos contrate amortice en el menor periodo de tiempo su inversión.
En el diseño de proyecto que elaboramos tenemos en cuenta multitud de factores, entre los que podemos destacar:
- La ubicación y el tamaño de su vivienda
- La superficie disponible para la instalación
- La cantidad de electricidad que consume mensualmente
- Las tarifas de las distintas empresas eléctricas
Con toda esa información, la herramienta nos devuelve una serie de datos muy precisos:
- La producción real necesaria de la instalación para reducir al máximo nuestra factura de la luz.
- El número de paneles solares necesarios para lograr esa producción de energía.
- El coste de hacer una instalación de esas dimensiones.
Tictacsolar dispone de la última tecnología para calcular las dimensiones de la instalación fotovoltaica perfecta para tu vivienda o en tu empresa. En Tictacsolar queremos trabajar contigo para que puedas beneficiarte de todas las ventajas de la generación de energía solar en tu hogar.