potencia y producción de energía de paneles solares

Potencia de placas solares: cuántos kwh generan los paneles fotovoltaicos

La potencia de las placas solares fotovoltaicas es la cantidad de energía eléctrica que los paneles pueden producir en un momento determinado. De ahí, que para calcular cuántos kWh generan los paneles fotovoltaicos se tenga en cuenta la potencia, la radiación solar, la temperatura, la incidencia y cualquier sombra u obstáculo que reduzca la eficiencia de los paneles.

La producción de energía puede calcularse por día, mes o año, según la superficie del panel, según su eficiencia o su potencia. La producción de energía de un panel solar varía entre 1 kWh al día y 3 kWh/día para 1600 horas de sol pico, según la potencia del módulo fotovoltaico. Este rango de producción se incrementa desde 30 kWh al mes hasta 90 kWh al mes, o lo que es lo mismo, 360 - 1080 kWh al año.

Para escoger la potencia de los paneles solares, hay que seguir una serie de pasos, que implican calcular el espacio disponible en el tejado, decidir un presupuesto, analizar la eficiencia de los paneles, conocer cuánta energía necesita la vivienda, calcular las horas de sol y estimar la potencia de las placas solares.

¿Qué es la potencia de las placas solares?

La potencia de las placas solares es la cantidad de energía eléctrica que una placa solar puede generar en un determinado momento. Se mide en vatios (W) y se calcula multiplicando el voltaje (V) por la corriente (I) generada por la placa solar.

El voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos en un circuito. En el contexto de las placas solares, es la fuerza con la que los electrones se mueven desde el panel hacia el circuito. El voltaje se mide en voltios.

La corriente es el flujo de electrones que pasa por un conductor en un tiempo determinado. En las placas solares, es la cantidad de electricidad que se genera y se mueve a través del sistema. Indica la cantidad de carga eléctrica que pasa por un punto en un circuito en un tiempo específico. La corriente se mide en amperios (A).

La potencia (P) generada por un módulo solar se calcula mediante la fórmula de potencia eléctrica.

P = V x I

¿Cuál es la potencia de paneles solares habituales?

La potencia de los paneles solares disponibles en el mercado varía entre 250W y 700W. A continuación se muestra un listado con las potencias de placas solares más habituales.

  • 250W - 270W: Paneles de tamaño 1,7 m x 1,0 m con eficiencias entre 14.7% y 15.8%.
  • 300W - 330W: Paneles de tamaño similar con eficiencias de hasta 19.4%.
  • 340W - 370W: Paneles de 2,0 m x 1,0 m con eficiencias entre 17% y 18.5%.
  • 400W - 450W: Paneles de tamaño 2,1 m x 1,0 m con eficiencias de hasta 21-22%. Son las potencias de paneles solares más demandadas.
  • 500W - 550W: Paneles de tamaño 2,2 m x 1,1 m con eficiencias de hasta 21-22%.
  • 600W - 700W: Paneles de tamaño 2,4 m x 1,2 m con eficiencias de hasta 21-22%.

¿Cuál es la potencia real de las placas solares?

La potencia real de las placas solares es la que van a dar realmente una vez instaladas. Hasta hace poco tiempo no ha habido posibilidad de probar la potencia de los paneles (las mediciones exteriores no son lo suficientemente precisas) y el aumento artificial, y fraudulenta, de la potencia nominal es una forma fácil para un fabricante sin escrúpulos de hacer algo de dinero gratis.

Dicho de otro modo, existen fabricantes que venden un panel solar de 270 Watios, cuando su potencia real puede estar perfectamente en torno a 260-265W.

Un simple vistazo a algunas estadísticas que se muestran en el siguiente gráfico, pone de manifiesto que hay un serio problema de calidad y veracidad en los paneles que llegan a nuestras manos.

Desviaciones de potencias en paneles solares

El gráfico muestra en % las desviaciones (positivas o negativas) en dos casos que se detallan a continuación.

  • Los marcados con la “x”, son mediciones hechas sobre placas solares que el fabricante conocía que se iban a realizar esas mediciones.
  • Los marcados con el punto rojo, son mediciones hechas sobre paneles que el fabricante no conocía que se iban a realizar las mediciones.

La potencia de salida de cada panel se ha comparado con la potencia de salida nominal, para determinar el % de desviación. Una puntuación de 0% significa que el panel produjo exactamente lo que prometió.

Los resultados son variables y el peor panel tiene un 12% menos de la potencia prometida. La mayoría de los paneles que se han utilizado para las mediciones son nuevos.

Es verdad que decir que un panel tiene un 12% menos de potencia que la que debería puede no sonar demasiado importante, pero lo es, pues esto afectará la producción de energía de todos los días de la vida de la instalación.

Pero esto no es lo más grave, sino el hecho de que el fabricante, al falsificar la potencia real tiene las consecuencias de la siguiente lista.

  • Se está enriqueciendo a costa de un producto que no rinde como debiera.
  • Nos está engañando con la falsificación de la potencia real, por lo que sin duda alguna también lo estará haciendo con la calidad de otras partes que integran en panel solar.
  • Daña la imagen del sector, pues un propietario descontento con la producción de su instalación puede difundir la idea ya tan escuchada de: “La energía solar no funciona”.

Para más datos, las máquinas de medición que se utilizan para determinar la potencia de una placa solar, tienen un margen de error de un +5% / 5%, denominado incertidumbre de medida. Esto quiere decir que si una placa solar da menos potencia de la que has pagado, y está en el rango de pérdidas del -5%, el fabricante no cubrirá la garantía al estar dentro del margen de error de las máquinas de medición.

incertidumbre de medida

¿Cuánta energía produce una placa solar?

Calcular la energía que produce una placa solar consiste en multiplicar su potencia nominal por las horas de sol pico donde está ubicada para obtener la energía en kWh.

Recuerda que la potencia se mide en vatios (W) y la energía se mide en vatios o kilovatios hora (kWh).

Las horas de sol pico representan el tiempo en que la irradiancia solar alcanza un valor acumulado de 1000W/m2.

Partiendo de esa base, estos son los 4 pasos que debes seguir para calcular cuánto produce una placa solar por día.

  1. Anota la potencia del panel (En Vatios).
  2. Anota las Horas Sol Pico anuales de tu localización.
  3. Divide las horas sol pico por 365 para tener la media diaria.
  4. Multiplica el resultado por la potencia del panel.

Mapa Solar España horas sol pico

Veámoslo con un ejemplo práctico a continuación con los 4 pasos.

  1. Panel solar con 450W de potencia según STC de ficha técnica
  2. localidad con 1.600HSP al año
  3. Media diaria ⇒ 1.600 / 365 = 4,38
  4. Energía diaria = 450W * 4,38 HSP = 1,9 kWh/día

Este es un promedio de energía, y por eso se utilizan las HSP media diaria. Las HSP en Julio serán siempre más que en Enero y el panel solar, y el sistema fotovoltaico, van a tener pérdidas (por orientación, temperatura...) que serán de entre un 10% y un 15% y que no estamos teniendo en cuenta.

¿Qué factores modifican la cantidad de energía que genera un panel solar?

Los factores que afectan a la producción de energía de una placa solar son 6, los relacionados con su ubicación física (4) y los relacionados con sus características técnicas (2).

Los 4 factores de ubicación que afectan a la cantidad de energía que genera una placa solar son los siguientes.

  1. Radiación Solar del Lugar: La cantidad de luz solar que incide en la placa solar afecta directamente la cantidad de energía fotovoltaica que puede generar. Cuanto mayor radiación tenga la ubicación geográfica mayor generación de electricidad.
  2. Temperatura: Las placas solares funcionan de manera más eficiente a temperaturas más bajas. A altas temperaturas, la eficiencia de conversión de energía disminuye, reduciendo la potencia generada.
  3. Ángulo de Incidencia: La orientación y el ángulo de inclinación de las placas solares afectan la cantidad de luz solar que pueden aprovechar. Un ángulo óptimo maximiza la captación de luz y la energía generada.
  4. Sombra y Obstáculos: La presencia de sombra, polución u obstáculos puede reducir significativamente la cantidad de luz solar que llega a las placas fotovoltaicas y la posible aparición de puntos calientes (hot-spots), disminuyendo la potencia generada.Los 2 factores técnicos que afectan a la energía generada por un panel solar se indican a continuación.
  5. Potencia Pico (Wp): Es la potencia máxima que una placa solar puede generar bajo condiciones estándar de prueba (STC), que son una irradiancia de 1000 W/m², una temperatura de célula de 25°C, y una masa de aire de 1.5 (1.5 AM).
  6. Potencia Nominal: Es la potencia que la placa solar genera en condiciones normales de operación. La potencia nominal es siempre inferior a la potencia pico.

¿Cómo se mide la producción de energía de un panel solar?

Para medir la producción de energía de un panel solar, se consideran 4 factores: el tamaño del panel, la radiación solar recibida, la eficiencia del panel y la cantidad de días en el año.

La fórmula del cálculo de la medida es:

Energía generada = Potencia del panel en (kW) x Eficiencia del panel x Radiación solar (en kWh/m2/día) x 365 días

Para medir la radiación solar se utilizan las horas solares pico a condiciones estándar.

¿Cuánta energía produce un panel solar en un día?

Un panel solar produce alrededor de 2 kilovatios hora de electricidad diaria. Esa producción de energía vale entre 0.16€ y 0.24 euros. La mayoría de viviendas instalan 10 paneles solares, que generan 20 kWh de energía solar al día.

Para calcular la energía que produce un panel solar en un día sigue los 4 pasos siguientes.

  1. Anota la potencia del panel (En Vatios).
  2. Anota las Horas Sol Pico anuales de tu localización.
  3. Divide el dato anterior por 365 para tener la media diaria.
  4. Multiplica el dato anterior por la potencia del panel.

En un ejemplo práctico:

  1. Panel solar con 450W de potencia según STC de ficha técnica
  2. localidad con 1.600HSP al año
  3. Media diaria ⇒ 1.600 / 365 = 4,38
  4. Energía diaria = 450W * 4,38 HSP = 1,9 kWh/día

Este sería un cálculo promedio de la producción de energía diaria de un panel solar y por eso hemos utilizado las HSP media diaria.

Ten en cuenta que las horas sol pico en verano serán siempre más que las horas sol pico de invierno y el panel solar, y el sistema fotovoltaico, van a tener pérdidas (por orientación, temperatura...) que no estamos teniendo en cuenta para simplificar el cálculo. Estas pérdidas oscilan entre un 10 a un 15%.

¿Cuánta energía produce un panel solar en un mes?

Un panel solar produce aproximadamente 60 kilovatios hora de electricidad mensual. Esa producción de energía vale entre 4,8€ y 7,2 euros. La mayoría de viviendas instalan 10 paneles solares, que generan 600 kWh de energía solar al mes.

Para calcular cuánta energía produce una placa solar mensualmente, multiplica por 30 días la producción de energía solar diaria.

Si no has calculado la energía solar diaria, sigue los 4 pasos de cálculo a continuación.

  1. Anota la potencia del panel (En Vatios).
  2. Anota las Horas Sol Pico anuales de tu localización.
  3. Divide el dato anterior por 12 para tener el promedio mensual.
  4. Multiplica el dato anterior por la potencia del panel.

En un ejemplo práctico:

  1. Panel solar con 450W de potencia según STC de ficha técnica
  2. localidad con 1.600HSP al año
  3. Media mensual ⇒ 1.600 / 12 = 133,33
  4. Energía Mensual = 450W * 133,33 HSP = 59,99 kWh/mes

Ten en cuenta que esto es un promedio mensual, y por eso hemos utilizado las HSP media mensual. Pero las HSP en Agosto serán siempre más que en Diciembre y el panel solar, y el sistema fotovoltaico, van a tener pérdidas (por orientación, temperatura...) de un rango de entre 10 a 15%.

¿Cuánto produce un panel solar por m2?

Cada metro cuadrado de panel solar genera entre 150 y 200 W. Para calcular cuántos kWh produce un panel solar por metro cuadrado, se divide la producción de energía diaria o mensual entre la superficie del panel.

Los 4 pasos para saber cuánta energía produce una placa solar por cada m2 se listan a continuación.

  1. Anota la energía mensual, o diaria, o anual, que hayas calculado para tu panel solar.
  2. Anota el tamaño del panel (indicado en la ficha técnica). Como en la ficha suele venir en mm, divide entre 1000 para obtener la medida en metros.
  3. Multiplica el largo y el ancho del panel para obtener el área en m2.
  4. Divide la energía mensual, diaria, o anual, entre área en metros cuadrados.

En un ejemplo práctico.

  1. Energía media mensual: 59,99 kWh/día
  2. Tamaño del panel: 1038 mm x 2094 mm ⇒ Dividimos entre 1000 ⇒ 1,038 x 2,094 metros
  3. Superficie: 1,038 x 2,094 = 2,173 m2
  4. Energía por m2: 59,99 / 2,173 = 27,60 kWh/m2/mes

¿Cuánto produce un panel solar según su eficiencia?

Para saber cuánto produce un panel solar según su eficiencia hay que tener en cuenta su tamaño en m2, su potencia y las horas de sol pico del lugar geográfico donde esté instalado.

A continuación se detalla un ejemplo de cálculo de producción de energía de 2 módulos fotovoltaicos con diferente eficiencia.

  1. Panel solar de tamaño 1.038 mm x 2.094 mm y una eficiencia de 20,2% y 440 W de potencia.
  2. Panel solar de un tamaño 1.032 mm x 1.872 mm y una eficiencia de 22,8% y 440 W de potencia.

Ambos paneles se encuentran ubicados en un lugar con 1.600 HSP al año.

La energía que produce al año, por metro cuadrado el panel 1, con eficiencia 20,2% se muestra a continuación.

1.600 * 0,202 = 323,2 kWh m2/año ⇒ Esta sería la energía que produce el panel al año, por metro cuadrado.

La energía que produce al año, por metro cuadrado el panel 2, con eficiencia 22,8% se muestra a continuación.

1.600 * 0,228 = 364,80 kWh m2/año ⇒ Esta sería la energía que produce el panel al año, por metro cuadrado.

Como puedes apreciar, aunque las potencias de los módulos solares son iguales (450W) la diferencia es de casi un 13% más de producción de energía con un panel solar de alta eficiencia, que con uno de eficiencia media.

Este es el modo más inteligente de comparar dos placas solares. Esto es por qué la potencia (W) de un panel solar es solo una parte, y que esta solo es real durante X horas al día. Lo mismo ocurre con la eficiencia, cuanto más eficiente es un panel solar más energía produce por metro cuadrado.

¿Cuántos kwh produce un panel solar de 500W?

Un panel solar de 500W, para 1600 Horas Sol Pico produce 2,19 kWh siguiendo la siguiente fórmula: 500W x 1.600 HSP = 800 kwh al año (o 2,19 kWh al día).

Un sistema de tamaño medio de 5,5 kW con 11 placas solares de 500W, genera 24,09 kWh/día, y 722,7 kWh/mes, muy acorde con las necesidades medias de una vivienda.

¿Cuántos kwh produce un panel solar de 450W?

Un panel solar de 450W para 1600 Horas Sol Pico genera 1,97 kWh al día (o 720 kWh al año), según la siguiente fórmula: potencia x tiempo de irradiancia solar/365 (450W x 1600 HSP/365 = 1,97 kWh/día).

Un sistema de tamaño medio, de 5,4 kW con 12 placas solares de 450W, se podrían generar 22,8 kWh/día, y cerca de 684 kWh/mes, para cubrir gran parte de las necesidades medias de consumo de energía eléctrica de una vivienda.

¿Cuántos kwh produce un panel solar de 400W?

Un panel solar de 400W genera 1,7 kWh al día (o 640 kWh al año) para 1600 Horas Sol Pico, según la siguiente fórmula: potencia x tiempo de irradiancia solar/365 (400W x 1600HSP/365 = 1,75 kWh/día).

Un sistema de tamaño medio, de 5,2 kW con 13 placas solares de 400W generan 22,7 kWh/día, y 682,5 kWh/mes, para cubrir gran parte de las necesidades medias de consumo de energía eléctrica de una vivienda.

Recuerda que para calcular con exactitud la cantidad de energía que generará cualquier panel solar solar hay que tener en cuenta factores como la potencia elegida de los paneles solares fotovoltaicos, la localización dónde se haya instalado, la posición respecto al Sur y el ángulo de inclinación, así como el clima y la sombras que puedan afectar.

¿Cómo elegir la potencia de los paneles solares?

Para saber cómo elegir la potencia de los paneles solares para instalar hay que seguir 7 pasos, listados a continuación.

  1. Calcular el espacio disponible: Medir el área donde se van a instalar los paneles. Espacios pequeños requieren paneles más eficientes (más potencia por metro cuadrado) para maximizar la energía generada en el poco espacio disponible.
  2. Decidir el presupuesto disponible para la inversión: Determinar cuánto se quiere invertir. Los paneles más eficientes y de alta potencia son más caros.
  3. Analizar la eficiencia del panel: Los paneles con mayor eficiencia generan más energía por metro cuadrado, ideales para espacios limitados.
  4. Evaluar las necesidades de energía: Calcular el consumo energético mensual. A mayor consumo, más potencia instalada de paneles será necesaria.
  5. Calcular las horas de sol del lugar: Más horas de sol, implica más energía generada por la misma potencia instalada de placas solares.
  6. Estimar la potencia de los paneles: Dividir el consumo energético mensual entre la energía generada por un panel en un día.
  7. Seleccionar los paneles: Elegir paneles solares que con la potencia instalada cubran las necesidades energéticas del inmueble.

¿Cómo influye la inclinación en la elección de potencia?

La inclinación influye en la elección de la potencia de las placas solares porque cuando la inclinación es menor de la óptima, la producción será mayor en verano (cuando los rayos del sol son más perpendiculares) y será menor en invierno. Según las necesidades de energía a lo largo del año, se eligen módulos fotovoltaicos de mayor o menor potencia para compensar las pérdidas o ganancias por la inclinación de los paneles según cada caso.

¿Cómo influyen las horas de sol en la potencia del panel?

Las horas de sol del lugar geográfico dónde se instala un panel solar influyen directamente en la cantidad de energía que genera la potencia instalada de paneles solares. Más horas de sol significa más producción de energía con la misma potencia del panel solar.

¿Cómo influye el voltaje en la potencia de salida de un panel solar?

El voltaje a máxima potencia de un panel se denomina Vmp y es el voltaje al que un panel puede funcionar a su máxima potencia nominal. A mayor voltaje de la placa solar y mayor corriente, mayor la potencia a la salida del panel solar.

¿Cómo influye el rendimiento del panel en la potencia de salida?

La potencia de salida de un panel solar está directamente relacionada con el rendimiento del panel en condiciones de funcionamiento. La potencia de salida del panel es más alta cuando el panel solar es de alto rendimiento y la potencia es más baja cuando el panel es de bajo rendimiento. A mayor rendimiento tiene un módulo fotovoltaico, mayor potencia de salida tiene.

¿Cuáles son los paneles solares con mayor eficiencia?

Los paneles de mayor eficiencia son los que producen más energía por metro cuadrado. Los paneles de mayor eficiencia son de tipo monocristalino con células N-Type y de tecnologías HJT e IBC.

José Alfonso Alonso Lorenzo

Profesional Fotovoltaico desde 2006.

  • Ingeniero técnico Industrial por la Escuela Politécnica de Ferrol.
  • Experto en Solar Fotovoltaica por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas de Madrid en 2009-2010.
  • Experto Profesional en Energía Fotovoltaica, por la UNED 2010-2011.
  • Gerente y Responsable de Compras en SunFields Europe desde 2010.
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