¿Cómo saber el rendimiento de un panel solar?

• ¿Qué es el rendimiento de un panel solar?
• ¿Qué es la eficiencia de un panel solar?
• ¿Cuánto produce un panel solar por m2?
• ¿Cómo saber el rendimiento de una placa solar?

Cuando estamos valorando la posibilidad de instalar paneles solares en nuestra vivienda, siempre buscamos que haya un beneficio en ello. Es por ello que nos interesa saber cuánto producirá nuestra futura instalación fotovoltaica y cuanto nos ahorraremos en la factura de la luz. Buscamos en internet y consultamos a diferentes personas para saber sobre la eficiencia o rendimiento de las placas solares.

Algo que desde Hogarsense hemos detectado es que muchas personas, incluso supuestos profesionales, confunden ambos términos. Así, debemos entender que el rendimiento de una placa solar es el concepto que determina la capacidad de transformar la energía solar en energía eléctrica. 

Es decir, el rendimiento de un panel fotovoltaico es la relación directa entre la cantidad de energía que nos llega del sol y cuanto produce una placa solar. De modo que, a mayor rendimiento de un panel, mayor producción de energía eléctrica.

Resumiendo, el rendimiento es la cantidad de energía solar que se transforma y entrega en energía eléctrica, en otras palabras, cuantos kWh produce un panel solar. Es por ello que las medidas de las placas solares influyen en su rendimiento general, puesto que, a mayor tamaño, más electricidad se puede producir.

En la siguiente tabla se expone el rendimiento de paneles solares en función de su tamaño y la potencia pico que indica el fabricante, bajo las condiciones STC y en condiciones reales de operación. Para ello se ha supuesto una temperatura de la celda de 50 °C y una radiación de 800 W/m2.

* Datos orientativos

Debemos tener en cuenta que la potencia pico es un dato que se establece según las condiciones de laboratorio. Así, el rendimiento teórico de un panel fotovoltaico viene determinado y medido en condiciones estándar de ensayo (Standard Test Conditions o STC). Estas condiciones son considerando que siempre le llega al panel una radiación de 1.000 W/m² de incidencia normal, distribución espectral AM 1.5 y la temperatura de la célula a 25 °C.

Sin embargo, no siempre, o mejor dicho, casi nunca se darán estas condiciones cuando los paneles estén instalados en nuestros tejados. Por lo general, la radiación que les llegue será siempre menor y, por desgracia, en función de la temperatura ambiente, la temperatura de la celda aumentará. Este aumento de la temperatura provoca una disminución del rendimiento de la placa solar.

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Por otro lado, la eficiencia de un panel solar en fotovoltaica hace referencia a un concepto utilizado para comparar la potencia entre módulos o celdas. Es decir, cuando se diseña un nuevo tipo de celda fotovoltaica con nuevas propiedades, se evalúa su eficiencia, determinando cuantos W es capaz de generar en función de su tamaño. En otras palabras, cuanto produce un panel solar por m2.

Así, se entiende la eficiencia es la cantidad de Watios, es decir, la potencia que se tienen por metro cuadrado de superficie. Sin embargo, la eficiencia de la celda que se crea a partir de una oblea de silicio no podrá ser igual a la eficiencia de todo un módulo fotovoltaico. Esto es debido al efecto CTM. Pero, ¿qué es el efecto CTM?

El efecto Cell To Module o CTM, es la pérdida de eficiencia que aparece cuando se compara la eficiencia de un módulo con la eficiencia que tienen las celdas que lo componen. Esto sucede porque al montar un módulo fotovoltaico es preciso dejar un pequeño espacio entre las celdas. 

Además, en las celdas monocristalinas es más evidente este efecto, debido a que tienen las esquinas recortadas. Así, esos pequeños espacios, aunque no representen un porcentaje muy grande en el total de la superficie del panel solar, son espacios en los que no hay generación eléctrica.

Por ello, un módulo fotovoltaico siempre tendrá una eficiencia menor que las celdas que lo componen. Puesto que parte de su superficie no genera electricidad, en cambio, toda la superficie de una celda es generadora.

Por esa razón, las pérdidas debidas al efecto Cell To Module en un módulo policristalino son inferiores al de un módulo monocristalino. A pesar de esto, la eficiencia de un módulo monocristalino sigue siendo superior al del policristalino, a pesar de la pérdida de eficiencia por CTM.

En la siguiente tabla se expone la eficiencia de paneles solares en función de su tamaño y la potencia pico que indica el fabricante.

* Datos orientativos

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Para saber cuánto produce un panel solar por cada metro cuadrado, debemos tener en cuenta que la producción eléctrica depende de varios factores. Entre ellos, los más importantes son la eficiencia del propio panel, el tamaño o superficie captadora que tiene cada placa solar y las horas de sol que hay en la zona de la instalación. 

Hay otros factores, que son intrínsecos a la propia instalación, como son la orientación de los paneles y su inclinación y la posible incidencia de sombras. Estos factores harán que nuestra instalación pierda rendimiento. Es decir, disminuirán la cantidad de electricidad generada con respecto a la energía del sol que llega a la zona. 

Sin embargo, nos vamos a centrar en aquellos factores sobre los que el instalador ya no puede mejorar nada. En los propios de la instalación, si es posible conseguir un mayor rendimiento, conjugando bien la inclinación, la orientación y buscando el emplazamiento adecuado para que no aparezcan sombras sobre los paneles. 

Es por ello que desde Hogarsense siempre recomendamos a las empresas que colaboran con nosotros, puesto que son auténticos profesionales.

La eficiencia del panel solar está muy influida por la tecnología que se ha utilizado para la fabricación de las celdas. Así, habrá diferencia de eficiencia en función de si las celdas son monocristalinas o policristalinas. La aplicación de tecnología como la PERC, la celda partida u otras, ayudan a mejorar la eficiencia o evitar problemas de sombras u otros.

El tamaño del módulo fotovoltaico es otro factor que nos ayudará a aumentar cuanta energía produce un panel solar. Lógicamente, cuanto mayor en la superficie generadora, más electricidad podremos producir. Así, don paneles con la misma tecnología y que en principio tienen la misma eficiencia por metro cuadrado, si un es de mayor tamaño, será capaz de generar más electricidad. Tiene más rendimiento general.

La cantidad de horas de sol que dispone una zona, amén de las inclemencias climáticas que nos pueden afectar también, es un factor que influye mucho en la generación eléctrica. Sin sol, no hay electricidad. Así, una misma instalación, con el mismo modelos de placa solar 500 W y ejecutada de forma idéntica, pero situadas en dos zonas diferentes, por ejemplo, Almería y Bilbao, no producirán la misma cantidad de electricidad.

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Para poder comparar entre los diversos modelos de placas solares que nos ofrecen, los diferentes instaladores que nos atienden a través de Hogarsense debemos evaluar diferentes aspectos. Para ello deberemos solicitar información técnica a los profesionales, donde comprobaremos las medidas de las placas solares, su potencia en condiciones STC y otros datos.

Así, comprobaremos varios puntos:

Los fabricantes deben informar sobre el coeficiente de degradación que tienen los paneles. Esto implica que con el tiempo van a ir perdiendo rendimiento y cada año producirán menos electricidad. Es por ello que un valor inferior al 0,3 % es muy bueno. Para valores mayores debemos actuar con cautela. Y por supuesto, el rendimiento de la placa solar va a bajar mucho con valores superiores al 0,6 %.

Este coeficiente nos indica la pérdida de rendimiento con el aumento de la temperatura ambiente. Así, cuanto más bajo, mejor, puesto que nos aseguraremos que el rendimiento no se verá muy afectado.

Otro factor es la existencia de soldaduras para realizar las uniones entre celdas. Los puntos de soldadura pueden ser fuente de puntos de calor y por ello, puntos por donde con el tiempo puede morir un módulo fotovoltaico. Es mejor elegir la propuesta de un instalador que nos ofrezca módulos que utilicen otras tecnologías sin soldaduras.