Claves para la Verificación de Rendimiento en los Sistemas Fotovoltaicos

La verificación de rendimiento de los sistemas fotovoltaicos es fundamental para asegurar tanto la eficiencia como la rentabilidad. El rendimiento óptimo de un sistema fotovoltaico está influenciado por múltiples factores, los cuales pueden provocar una merma en la potencia suministrada por el inversor a las cargas (dispositivos conectados). El dominio de estos elementos es clave para optimizar la generación y distribución de energía solar, lo que a su vez refuerza la viabilidad a largo plazo de la inversión.

Para realizar la verificación de rendimiento es necesario determinar los siguientes factores numéricos que permitirán estimar cuál es la potencia de salida del sistema fotovoltaico según las condiciones de instalación y emplazamiento, las cuales te detallo a continuación:

1. Factor de Temperatura de la Celda FV.

El aumento de la temperatura ambiente provoca que la potencia de los paneles fotovoltaicos disminuya según el coeficiente de temperatura de la potencia expresado en la ficha técnica del fabricante. A mayor temperatura, mayor es la pérdida de potencia, por lo tanto, menor es la potencia que los módulos fotovoltaicos pueden proporcionar.

2. Factor de Irradiancia.

La irradiancia (W/m2) sobre el plano del panel fotovoltaico determinará la proporción de potencia de salida de los paneles fotovoltaicos. Esto significa que un panel fotovoltaico de 500 W, realmente alcanza dicha potencia a una irradiancia de 1000 W/m2 a 25 C°, sin embargo, en condiciones reales, la irradiancia puede ser casi siempre menor y en algunos casos mayor, por lo tanto, si la irradiancia disminuye también lo hace la corriente, en consecuencia también la potencia.

3. Factor de Tolerancia de Potencia

Hace 5 años, aún era común encontrar paneles fotovoltaicos con tolerancias de potencia negativa y positiva, esto quiere decir que realmente el panel fotovoltaico podría suministrar mayor o menor potencia según el % indicado por el fabricante. Hoy la tolerancia siempre es positiva, por lo que este factor hoy no debiese tomarse en cuenta en instalaciones nuevas, sin embargo, si se desea realizar la verificación de rendimiento de una instalación fotovoltaica de hace 10 años, lo más probable es que tendremos que considerar un factor de potencia menor a 1, para asumir las pérdidas a causa de la tolerancia de potencia.

4. Factor de Suciedad

La suciedad causa una disminución de la irradiancia captada por los paneles fotovoltaicos, causando una disminución en la salida de potencia de estos mismos. La estimación del factor de suciedad es una cuestión empírica o medida con referencia de un módulo fotovoltaico o arreglo fotovoltaico, por lo que se recomienda al momento de realizar la verificación de rendimiento limpiar los paneles fotovoltaicos, para considerar un factor de suciedad 1, es decir, sin pérdidas. Si tratase de un parque fotovoltaico, la recomendación es utilizar un trazador de curvas.

5. Factor de Edad del Arreglo Fotovoltaico

A medida que transcurren los años, los paneles fotovoltaicos pierden rendimiento, es decir, la capacidad de proporcionar la potencia nominal de salida. Es común que los fabricantes proporcionen en las fichas técnicas de los módulos fotovoltaicos, un gráfico de garantía de potencia del módulo fotovoltaico el cual muestra la disminución de potencia según el año de vida.

6. Factor Caída de Tensión C.C

La caída de tensión es la pérdida de voltaje que se produce en un tramo de conductores. En Chile la máxima caída de tensión admisible en C.C es de 1,5 %. Sin embargo, una menor caída de tensión provocará una menor pérdida de potencia, permitiendo entonces maximizar la producción de energía.

7. Eficiencia del Inversor

A mayor eficiencia del inversor mayor será la producción de energía, por lo que es necesario identificar según las indicaciones del fabricante cuál es la eficiencia para determinar el numero este factor.

8. Factor Caída de Tensión C.A

En Chile la máxima caída de tensión admisible en C.A es de un 3 %. Sin embargo, una menor caída de tensión provocará una menor pérdida de potencia, permitiendo entonces maximizar la producción de energía.

Al identificar cada factor de rendimiento podremos conocer realmente cuál debiese ser la potencia de salida del sistema fotovoltaico y si el resultado está por encima de la desviación aceptable, se tendrá que realizar una revisión del sistema con el objetivo de descubrir si existen una falla o malas prácticas en la instalación.

Nota: He utilizado las frase panel(es) fotovoltaico(s) en cambio, de módulo(s) fotovoltaico(s), debido al alto grado de penetración de la primera, sin embargo, se debe saber que la segunda es la forma correcta.