Para calcular la producción de energía anual de un panel fotovoltaico, necesitas conocer la irradiación solar anual, la potencia nominal del panel y la eficiencia del sistema. A continuación, se detalla el proceso paso a paso:
Paso 1: Obtener la Irradiación Solar Anual
La irradiación solar anual se mide en kilovatios-hora por metro cuadrado por año (kWh/m²/año). Este dato se puede obtener de mapas de irradiación solar, como los proporcionados por PVGIS, Solargis, o fuentes locales.
A continuación dejamos una guía elaborada para nuestro pais.
Paso 2: Determinar la Potencia Nominal del Panel
La potencia nominal del panel solar, generalmente medida en vatios (W), es la cantidad máxima de energía que el panel puede generar bajo condiciones estándar de prueba (STC).
Paso 3: Calcular la Producción de Energía Bruta
La producción de energía bruta de un panel se calcula multiplicando la potencia nominal del panel por la irradiación solar anual y un factor de ajuste para convertir vatios a kilovatios (1 kW = 1000 W).
Donde:
Paso 4: Ajustar por la Eficiencia del Sistema
Los sistemas fotovoltaicos tienen pérdidas debido a varios factores, como la eficiencia del inversor, las pérdidas en el cableado, la temperatura, el polvo, y otros factores. Un valor típico de eficiencia del sistema es del 75% al 85%.
Ejemplo de Cálculo
Supongamos los siguientes datos:
- Irradiación Solar Anual: 1800 kWh/m²/año
- Potencia Nominal del Panel: 300 W
- Eficiencia del Sistema: 80% (0.80)
- Convertir la Potencia del Panel a kW:
- Calcular la Producción Bruta:
- Ajustar por la Eficiencia del Sistema:
En este ejemplo, un panel solar de 300 W produciría aproximadamente 432 kWh de energía al año, ajustado por una eficiencia del sistema del 80%.
Factores Adicionales a Considerar
1- Orientación e Inclinación del Panel:
- La orientación (sur en el hemisferio norte, norte en el hemisferio sur) y la inclinación óptima del panel solar pueden afectar significativamente la producción de energía.
2- Sombreamiento:
- La sombra parcial o total sobre los paneles solares puede reducir la producción de energía. Es importante considerar el entorno y evitar sombras cuando sea posible.
3- Temperatura:
- La eficiencia de los paneles solares disminuye a medida que la temperatura aumenta. Los coeficientes de temperatura de los paneles indican cuánto disminuye la eficiencia por cada grado Celsius de aumento.
4- Degradación del Panel:
- Con el tiempo, los paneles solares sufren una degradación gradual en su capacidad de generar energía. La tasa de degradación típica es alrededor del 0.5% al 1% por año.
Conclusión
Calcular la producción de energía anual de un panel fotovoltaico implica conocer la irradiación solar anual, la potencia nominal del panel y la eficiencia del sistema. Este cálculo te permite estimar la cantidad de energía que un panel solar puede generar anualmente, lo cual es crucial para dimensionar adecuadamente tu sistema solar y evaluar su viabilidad económica.