Potencia y rendimiento de los paneles solares (2023)

Conoce los vatajes típicos de los paneles solares utilizados en las instalaciones sobre tejado y cómo afecta el rendimiento de los paneles solares a la hora de calcular la capacidad ideal del sistema para tu vivienda.

La potencia nominal de un panel solar indica su producción de electricidad cuando se prueba en condiciones ideales de laboratorio. En instalaciones reales, la potencia real de los paneles solares depende de factores externos como la luz solar y la temperatura ambiente.

La potencia nominal especificada por el fabricante del panel puede darte una idea de cuánta electricidad puedes esperar generar.

¿Cuánta energía produce un panel solar?

Con las condiciones de luz solar de un lugar determinado, los paneles solares con una potencia nominal superior producen más kilovatios-hora (kWh) de electricidad al año que los paneles con una potencia nominal inferior. Para hacerte una idea de cuánta energía pueden producir los paneles solares en tu localidad, puedes utilizar la herramienta de PVGIS.

Introduce tu ubicación o introduce tus coordenadas, rellena los datos relativos a la potencia instalada, la inclinación del tejado y la orientación y te mostrará la producción específica de energía fotovoltaica de tu emplazamiento.
Por ejemplo, si obtienes un resultado de producción anual de 7.300 kWh, en este caso, ese sistema solar que has introducido produciría 7.300 kWh al año.

kWp significa “kilovatio pico”, un término que describe la capacidad máxima de los sistemas de paneles solares. La letra “p” suele causar confusión, pero significa simplemente “pico”.

La capacidad máxima en kilovatios de una instalación solar es la suma de las potencias de cada panel. Así, 20 paneles de 350 cada uno dan un sistema de 7.000 Wp (7 kWp).

Suponiendo que dispongas de un lugar con sol decente y sin sombra, cada kilovatio de capacidad solar puede generar más de 1.400 kWh al año. La siguiente tabla resume cuánto puedes esperar generar con diferentes capacidades del sistema:

A mayor irradiación solar, las cifras de la tabla anterior aumentan en consecuencia. Por ejemplo, si vives en un lugar soleado donde se estima 1.700 kWh/kWp, un sistema de 6 kW produciría 10.200 kWh/año.

Factores que afectan al rendimiento de los paneles solares

El rendimiento de los paneles solares depende de la luz solar directa que llega a su superficie.

Por eso, el rendimiento de los paneles solares es mayor en lugares soleados y menor en condiciones de tiempo nublado o en lugares con excesiva sombra de los edificios circundantes. En condiciones idénticas de luz solar y temperatura, la producción de energía de los paneles solares depende de su eficiencia.

Analicemos los principales factores que determinan la cantidad de electricidad generada por los paneles solares.

Eficiencia

La eficiencia de los paneles solares puede oscilar entre menos del 10% y más del 20%. El índice de eficiencia es simplemente la cantidad de luz solar que se convierte en electricidad cuando el panel se prueba en condiciones ideales en un laboratorio. A partir de 2023, los paneles solares más eficientes disponibles en el mercado oscilan entre el 20,60% y el 22,80%, con los paneles de SunPower a la cabeza de la clasificación de eficiencia.

En las instalaciones reales, el rendimiento de los paneles solares se ve afectado por factores como la acumulación de polvo y las altas temperaturas. Puedes evitar la acumulación de polvo limpiando los paneles solares una o dos veces al año. No se puede hacer nada contra las altas temperaturas, y los paneles pierden entre un 0,30% y un 0,40% de su productividad por cada grado centígrado de aumento de temperatura. Afortunadamente, se trata de un efecto temporal, y la pérdida de rendimiento de los paneles solares se recupera cuando los paneles se enfrían.

Tipos de paneles

Hay tres tipos principales de paneles solares: monocristalinos, policristalinos y de capa fina. Esto es lo que debes saber sobre ellos.

Los paneles monocristalinos son los más eficientes. Cada una de sus células fotovoltaicas es un único cristal de silicio de gran pureza, que cuenta con un sofisticado proceso de producción.

Los paneles policristalinos tienen una eficiencia intermedia. Sus células solares están hechas de múltiples cristales de silicio, en lugar de una sola pieza. Esto tiene un efecto negativo en la eficiencia del panel, pero los costes de producción son menores.

Los paneles de capa fina son los menos eficientes. Este tipo de panel solar utiliza una capa de material fotovoltaico, sin estructura cristalina, aplicada sobre un sustrato rígido o flexible. Sin embargo, ya existen paneles de capa fina con la misma eficiencia que las células policristalinas.

Gracias a su alta eficiencia, los paneles monocristalinos tienen la mayor producción de kilovatios-hora por pie cuadrado cubierto. Los expertos del sector los consideran los mejores paneles solares para viviendas, sobre todo si el espacio del tejado es limitado.

Los paneles solares se pueden clasificar en función del número de sus células fotovoltaicas. La mayoría de los paneles tienen un diseño de 60 células en una disposición de 6×10 o un diseño de 72 células en una disposición de 6×12.

Tradicionalmente, los paneles de 60 células son más comunes en las instalaciones de paneles solares domésticos, mientras que los paneles más grandes de 72 células se utilizan en tejados comerciales e industriales.

Un panel de 72 células será un 20% más productivo que uno de 60 células porque tiene 12 células más. Los paneles solares con una capacidad superior a 400 W suelen tener un diseño de 72 células.
Algunos fabricantes de paneles solares ofrecen un tamaño y diseño intermedios con 66 células. Algunas marcas solares utilizan medias células con una mayor eficiencia, pero el tamaño total del panel solar no cambia.

Tienen 120, 132 ó 144 semiceldas en el mismo espacio (en lugar de 60, 66 ó 72 celdas de tamaño normal).

Posición

Para aumentar rendimiento de los paneles solares, asegúrate de que estén orientados al sol el mayor tiempo posible a lo largo del año. La posición del sol en el cielo cambia constantemente, y el ángulo de inclinación ideal para los paneles solares depende de tu ubicación geográfica. El sol está más bajo en el cielo cuanto más al norte residas, y esto significa que los paneles solares deben inclinarse más para aumentar las horas de luz solar directa.

Además del ángulo de inclinación óptimo, también hay que tener en cuenta la orientación de los paneles solares. En los países del hemisferio norte, como España, tiene sentido orientar los paneles hacia el sur, ya que hay más luz solar procedente de esa mitad del cielo. Sin embargo, los paneles orientados al oeste y al este son útiles en algunas aplicaciones:

Los paneles orientados al este producen más energía por la mañana porque el sol sale en esa dirección. Funcionan bien en colegios y otros edificios con un alto consumo energético durante la mañana.
Los paneles orientados al oeste son más productivos por la tarde. Tienen sentido para edificios con un bajo consumo por la mañana y un alto consumo por la tarde.

Ubicación

Como puedes ver en PVGIS, la insolación anual depende de su ubicación geográfica. Si se instalan dos sistemas de energía solar de 6 kW en dos ubicaciones diferentes y uno de ellos recibe un 30% más de sol durante el año, la producción de energía también aumenta alrededor de un 30%.

¿Cuántos paneles solares necesito?

El número de paneles solares que necesita una vivienda depende de tres factores: la luz solar, el consumo eléctrico de la vivienda y la potencia en vatios de los paneles utilizados. Para obtener un cálculo exacto y un diseño profesional, ponte en contacto con Smart Wallboxes te realizaremos un estudio acorde a tus necesidades.

Puedes calcular el número de paneles solares necesarios utilizando la siguiente información:

• Tu consumo anual de electricidad en kWh.
• La potencia fotovoltaica específica de tu ubicación, que puede obtener del Global Solar Atlas.
• La potencia en vatios de los paneles que tienes previsto utilizar. Si no tienes en mente una marca concreta de panel, puedes suponer 350 W para los paneles solares residenciales.
• Los hogares consumen una media de 3.272 kWh/año, según la REE.

Puedes buscar tu ubicación en el Global Solar Atlas y hacer clic para ver el valor PVOUT. Por ejemplo, si obtiene 1.400 kWh/kWp, puede dividir ambos valores para obtener una capacidad estimada de 7,6 kW (o 7.600 W).

En este punto, sólo tiene que dividir la potencia total del sistema (7.600 W) por la potencia individual de los paneles solares (350 W).

En este caso, el propietario necesitaría 22 paneles, alcanzando una capacidad total de 7.700 W.

Qué hacer con el exceso de energía

Los paneles solares no producen electricidad de manera uniforme a lo largo del día. Su producción aumenta gradualmente durante la mañana, alcanzando un pico alrededor del mediodía antes de disminuir por la tarde. Como muchas casas están vacías durante el día, los paneles solares suelen generar un exceso de energía que no se consume de inmediato. Los propietarios tienen dos opciones para gestionar este exceso de electricidad, y cada una tiene sus pros y sus contras:

• Almacenar el excedente de electricidad en un sistema de baterías y utilizarlo más tarde.
• Exportar el exceso de energía a la red local y obtener una compensación económica en tu próxima factura eléctrica.

Un sistema de baterías le da la opción de almacenar la electricidad solar para utilizarla en cualquier momento, incluso por la noche, cuando los paneles ya no son productivos. Las baterías solares también pueden beneficiarse de la subvención de renovables de la Generalitat de Catalunya.

Si adquieres una batería solar con un inversor capaz de funcionar sin conexión a la red, puede utilizarla como sistema de energía de reserva durante los apagones y dispondrás de un sistema Full Backup para tu vivienda. Sin embargo, mucha gente piensa que las baterías son caras y no se deciden a instalarlas, a día de hoy existen marcas competitivas en el sector de las baterías y no es necesario un gran desembolso.

Exportar el excedente de energía solar a la red es una opción conveniente porque puedes intercambiar la electricidad no utilizada por créditos en la factura de la luz. Sin embargo, el precio del kWh por el que se vende la electricidad suele ser inferior al precio de venta al público, lo que significa que no se ahorra todo el valor de cada kWh. Los precios de recompra varían de una comercializadora a otra, por lo que es importante analizar las opciones en diferentes compañías.

Conclusión

Actualmente tomar la decision de invertir en un sistema de paneles solares es una gran ventaja, no solo para el medio ambiente sino también para la economía familiar.