¿Cuál es el mejor panel fotovoltaico? Como diría un indeciso: depende.
Un indeciso, o cualquiera que lea este nuevo post. Proponemos a continuación una serie de parámetros a considerar para la elección del módulo fotovoltaico que mejor se adapte a tus necesidades.
¿De qué depende?
Condiciones estándar de medida (CEM) vs condiciones de operación estándar (SOC)
Todas las marcas comerciales presentan las CEM en primera línea de catálogo. Estas condiciones son las siguientes:
Irradiancia: Densidad de potencia incidente en una superficie o la energía incidente en una superficie por unidad de tiempo y unidad de superficie. G = 1000 W/m2
Distribución espectral o masa de aire AM 1.5.
Temperatura de célula 25ºC
Vale la pena no dejarnos llevar por las condiciones estándar de medida, que normalmente son las únicas que se tienen en cuenta. Explicamos por qué.
Es común en conversaciones con especialistas, la confusión existente entre la temperatura ambiente y la temperatura de célula. ¿Cuál es la temperatura ambiente necesaria para que se den las condiciones del laboratorio o condiciones estándar de medida?
Para que se cumplan las condiciones estándar de medida, G = 1000 W/m2 y Tc = 25ºC, serían necesarias unas condiciones ambientales de Tamb= -7,5ºC.
Estas condiciones de temperaturas negativas, no son las más comunes a lo largo del año, por lo que ahí radica la importancia de conocer las condiciones de operación estándar y adaptarlas a la temperatura promedio de la localización donde se vaya a ubicar la instalación.
Muchas marcas comerciales (desconfíen de las que no), presentan a su vez en las especificaciones técnicas las condiciones de operación:
Temperatura de operación nominal de la célula, definida como la temperatura que alcanzan las células solares cuando se somete al módulo a una irradiancia de 800 W/m2 con distribución espectral AM 1,5 G, la temperatura ambiente es de 20 °C y la velocidad del viento de 1 m/s.
Es de vital importancia conocer a su vez, los coeficiente de temperatura que afectan tanto a potencia, como a tensión e intensidad. Pongamos el ejemplo de dos módulos fotovoltaicos, con la misma potencia pico (250Wp), mismo rendimiento (16%), pero diferentes coeficientes de temperatura. Módulo A TONCA = 46ºC; Kp = -0.35%/ºC y Módulo B TONCB= 48ºC; Kp = -0.42%/ºC.
Asumimos una localización con una temperatura ambiente e irradiancia de 30ºC y 900W/m2 respectivamente, por tanto las temperaturas de célula serán:
El déficit de potencia de ambos módulos en relación a las condiciones estándar de medida y las condiciones de operación nominal, serán los siguientes:
ΔP % = (59,25-25)*(-0,35%/ºC) = -11,98%
ΔP % = (61,5-25)*(-0,42%/ºC) = -15,33%
Esto implica que dos módulos a pripori iguales, dado que tienen la misma potencia pico y el mismo rendimiento, dadas sus condiciones de operación, su comportamiento es muy diferente, obteniendo más de un 3% de generación a través del módulo B en una misma localización.
Teniendo en cuenta que la vida útil de una instalación se estima en torno a los 25 años, las pérdidas de generación y por tanto ecnonómicas, se podrían considerar significativas.
Tolerancia de potencia
Este concepto indica el rango sobre la potencia nominal del panel que el fabricante es capaz de asegurar. Tolerancias negativas pueden confundir la potencia que el panel es capaz de ofrecer. Es decir, que un panel de 250Wp con una tolerancia de +/- 3%, significa que el fabricante nos asegurará únicamente 250Wp – 250Wp*0,03 = 242,5Wp. Para resaltar más si cabe la importancia de este factor, pongamos el ejemplo en el que vamos a comprar 10kWp de esos módulos, a razón de 0,7$/Wp, resultando un coste total de $7.000. Sin embargo, el fabricante sólo nos asegura que la potencia estará en el rango anteriormente mencionado, por lo que en realidad, estamos adquiriendo con “seguridad” 9,7 kWp. Si hemos pagado esos $7.000, estaremos adquiriendo con “seguridad del fabricante” a razón de 0,72$/Wp. Estaríamos pagando $200 de más.
Rendimiento
Se entiende como rendimiento del panel solar a la potencia que es capaz de entregar 1 m2 de superficie de captación, cuando recibe una irradiancia de 1000 W/m2.
Pongamos un ejemplo de una localización con una irradiación de 4 Horas Solares Pico. Esto quiere decir que durante 4 horas al día, nuestro m2 recibirá una irradiancia de 1000 W/m2. Comparemos ahora la potencia entregada por un panel con un 15% de rendimiento y otro con un 18%. El primero entregará por cada m2 0,6 kWh, mientras que el segundo, por cada m2 entregará 0,72 kWh.
Ahora asumamos un consumo de 120 kWh/mes como la tarifa de la dignidad en Ecuador, que expresado en consumo diario, será aproximadamente 4 kWh/dia. Esto quiere decir, que si dispusiéramos de un sistema fotovoltaico con el primer panel (15%) necesitaríamos 6,6m2, mientras que con el panel de 18% de rendimiento necesitaríamos 5,5 m2.
Estimando una superficie de panel en torno a los 1,6 – 1,8 m2 siendo este rango bastante común para cualquier marca comercial, en ambos casos necesitaríamos de 4 paneles para llegar al consumo establecido.
Aquí cabe valorar el aspecto económico de una panel de 15% de rendimiento y otro de 18%. Analizar los problemas de espacio y el número de paneles a utilizar para cubrir la demanda requerida, son factores a tener en cuenta cuando se hable del rendimiento de los paneles fotovoltaicos.
Estas características unidas a otras como el proceso de fabricación, la robustez, la garantía y como no el precio, nos ayudarán a elegir la mejor opción para una compra de energía por adelantado, que es lo que esencialmente hacemos al comprar un panel solar fotovoltaico.