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Producción de energía


Acerca de la energía fotovoltaica | Energía solar | Sistema habitual | Producción de energía | Emisiones de carbono

Los sistemas o módulos fotovoltaicos tienen una producción de potencia nominal que se mide en vatios pico (Wp). Esta es la medida de producción del módulo con una insolación de 1000 W/m2 (con un espectro de luz de AM 1.5) a 25º C. Esta se puede considerar la producción máxima del módulo en condiciones ideales. En la práctica, la energía solar normalmente es de menos de 1000W/m2 y la temperatura del módulo es mayor de 25º C, lo que en promedio lleva a una menor producción (a pesar de ello, en algunos países como Australia los módulos solares pueden producir más que su potencia nominal).

Como primer paso para estimar la producción de energía a lo largo de un año, se necesita conocer la potencia nominal del sistema y la insolación en el emplazamiento. A continuación se indican algunos niveles habituales de insolación:

Lugar Insolación(kWh/m2/áno)
Amsterdam 975
Atenas 1665
Bangkok 1560
Pekín 1430
Hamburgo 920
Hong Kong 1525
Londres 950
Madrid 1785
Munich 1085
Nueva York 1300
París 1220
Roma 1535
San Francisco 1580
Sídney 1675
Tokío 1460


Nota: la NASA tiene una base de datos que contiene información de insolación en todos los lugares en http://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cgi?uid=3030

Para calcular la producción de energía anual, simplemente se multiplica la insolación por la potencia nominal. Por ejemplo, un sistema de 50 kWp ubicado en Roma daría una producción de 1535 x 50 = 76.750 kWh/año.
Este cálculo da una primera estimación de la producción de energía. Sin embargo, es posible que haya que compensar varios factores. En primer lugar, el sistema fotovoltaico puede no estar orientado en el ángulo ideal para absorber toda la energía solar que recibe. La siguiente tabla muestra el porcentaje de producción de energía con diferentes ángulos y orientaciones en el sistema. (Se supone que el sistema está ubicado en el hemisferio norte; si estuviera en el hemisferio sur tendría que estar orientado hacia el Norte). También hay que tener en cuenta que no se recomienda poner un sistema totalmente horizontal, ya que los módulos acumularán polvo y la lluvia no los limpiará. Normalmente se prefiere un ángulo mínimo de 5 grados.

Inclinado Horizontal Vertical
Sur 100% 90% 70%
Sudeste/Oeste 95% 90% 65%
Este/Oeste 75% 90% 50%

Otros factores que afectan la producción de energía son:

  • La sombra que producen los edificios y árboles en el entorno u otras partes del edificio tales como chimeneas
  • El polvo puede ser un problema según la ubicación del sistema
  • La temperatura del lugar: la eficiencia de los módulos solares cristalinos disminuye a medida que aumenta la temperatura, mientras que los módulos de capa delgada por lo general mantienen su eficiencia
  • Habrá pérdidas de energía en el convertidor y el cableado (aproximadamente de un 5 a un 10%)

Por ejemplo, para un sistema de 75 kW ubicado en Nueva York, montado en una fachada con orientación sur sin sombra ni polvo, podemos estimar que la producción de energía sería de 75 kWp x 1300 kWh/m2/año x 0,7 (orientación) x 0,9 (pérdidas del sistema) = 61.425 kWh/año (sin tener en cuenta cualquier efecto de la temperatura).

Un sistema fotovoltaico normalmente tiene una vida útil garantizada de 25 años y una vida útil prevista de al menos 50 años. De modo que la producción total de energía del sistema antes descrito sería de aproximadamente 3.071.250 kWh.*

Reducciones en las emisiones de carbono

Una vez que se conoce la producción de energía, es fácil calcular la reducción de carbono. Las emisiones promedio habituales de CO2 son 0,5-1Kg/ kWh de electricidad generada. De modo que el sistema antes descrito daría una reducción de emisiones de CO2 de 3071 toneladas a lo largo de su vida útil suponiendo que reduce las emisiones en 1 Kg CO2/kWh.

* Nota: Para calcular la producción de energía anual, simplemente se multiplica la insolación por la potencia nominal. Por ejemplo, un sistema de 50 kWp ubicado en Roma daría una producción de 1535 x 50 = 76.750 kWh/año.