Calculadora de producción fotovoltaica

Calculadora

Ayuda de dimensionamiento preliminar. Los resultados siguen las fórmulas publicadas que se citan más abajo y están pensados para estimaciones, estudio y diseño preliminar. El proyecto definitivo debe verificarlo un ingeniero cualificado conforme a la normativa vigente donde se ejecute la obra.

Beneficios principales

• ✓Emplea el convenio de las horas de sol pico, que hace transparente el cálculo
• ✓Separa la potencia nominal del rendimiento del módulo, que hacen trabajos distintos
• ✓Da la producción específica, la forma habitual de comparar sistemas y emplazamientos
• ✓Da la superficie de módulos, que es lo que un estudio de cubierta acota de verdad
• ✓Avisa cuando el ratio de rendimiento o la producción salen de los rangos observados
• ✓Enlaces compartibles y exportación CSV para el estudio de viabilidad

¿Qué es la producción fotovoltaica?

Los módulos fotovoltaicos se caracterizan en condiciones estándar de medida: 1000 W/m² de irradiancia con la célula a 25 °C. Esa caracterización es la potencia pico del campo, en kWp. Las horas de sol pico reformulan la energía solar diaria de un emplazamiento como el número de horas que harían falta a esos mismos 1000 W/m² para entregar el mismo total, así que un sitio con 3,5 horas de sol pico recibe 3,5 kWh/m² al día. Multiplicar los kWp por las horas de sol pico da por tanto la energía diaria ideal directamente.

Qué absorbe el ratio de rendimiento

Los sistemas reales nunca alcanzan el ideal, y el ratio de rendimiento es el único factor que da cuenta de todo lo que se interpone: la temperatura de célula por encima de 25 °C, las pérdidas del inversor, las del cableado, la suciedad, la dispersión entre módulos y el sombreado. Los sistemas bien diseñados alcanzan del 75 al 85 %. Una cifra por encima del 88 % no se observa en la práctica, y por debajo del 65 % apunta a un fallo concreto: sombreado importante, un inversor mal ajustado o una orientación muy alejada del óptimo.

Por qué el rendimiento no aparece en el cálculo de energía

Un módulo de 400 W y uno de 300 W del mismo tamaño físico difieren en rendimiento, pero un campo de 5 kWp son 5 kWp en cualquier caso: sencillamente hacen falta más o menos módulos y más o menos cubierta. El rendimiento importa cuando la superficie es la restricción que manda, y en una cubierta inclinada doméstica a menudo lo es. Donde el espacio sobra, un rendimiento mayor no compra nada salvo una huella menor a mayor precio por vatio.

Fórmula

Energía diaria a partir de la potencia del campo, las horas de sol pico y el ratio de rendimiento

Cómo usar esta calculadora

1. Usa una media anual para las horas de sol picoToma la cifra de tu emplazamiento de una base de datos de irradiación, ajustada a la inclinación y la orientación del campo. El norte de Europa ronda 2,5 a 3, el Mediterráneo 4,5 a 5, y las regiones desérticas 5,5 a 6,5. Una inclinación al sur próxima al ángulo de la latitud maximiza el total anual.
2. Sé realista con el ratio de rendimientoEl 80 % es un valor por defecto razonable para un sistema bien diseñado y sin sombras. Cualquier cifra por encima del 88 % debe tomarse como un error y no como una aspiración, y por debajo del 65 % indica un problema concreto que merece la pena identificar en vez de aceptar.
3. Introduce la potencia del campo, no el número de módulosLa potencia es la suma de las potencias pico de todos los módulos. Doce módulos de 420 W son 5,04 kWp con independencia de su tamaño físico, y es esa potencia la que determina la energía.
4. Trata el rendimiento del módulo como una cuestión de superficieDetermina cuánta cubierta ocupa una potencia dada y nada más. Un rendimiento mayor merece pagarse cuando la cubierta es la restricción, y no vale nada cuando no lo es.
5. Lee la producción específica frente a las referencias localesLa producción específica normaliza el tamaño del campo, así que se compara directamente con otros sistemas de la misma región. Una cifra muy por debajo de la norma local apunta a sombreado, orientación o un problema de equipos, y no a que el campo sea pequeño.

Ejemplos resueltos

Sensibilidad al emplazamiento

La energía es directamente proporcional a las horas de sol pico, así que las tres series de energía son rectas que pasan por el origen. La serie de superficie es plana, porque la determina el rendimiento del módulo y no el emplazamiento, que es justo la distinción que esta calculadora existe para señalar. El marcador indica tu emplazamiento actual.

Cómo interpretar el resultado

La producción específica es la cifra que dice si el sistema está funcionando. Normaliza el tamaño del campo, así que se compara directamente con otras instalaciones de la misma región.

Errores comunes que evitar

Aplicaciones prácticas

• ▸Estimar la generación anual de un campo fotovoltaico proyectado
• ▸Comparar emplazamientos por su producción específica
• ▸Contrastar un sistema instalado con su comportamiento esperado
• ▸Dimensionar un campo para cubrir un consumo anual objetivo
• ▸Estimar la superficie de cubierta que exige una potencia dada
• ▸Cribar la viabilidad antes de una simulación detallada

Casos de uso por sector

Instalación doméstica

La superficie de cubierta suele ser la restricción que manda en una cubierta inclinada doméstica, y eso es lo que hace que los módulos de alto rendimiento merezcan su sobreprecio: no porque generen más por kWp, sino porque caben más kWp. El compromiso se invierte del todo en una cubierta plana grande.

Cubierta comercial

Las cubiertas planas comerciales necesitan separación entre filas para evitar que se den sombra, así que el área útil queda bastante por debajo de la total. El ángulo de inclinación y el paso entre filas se optimizan juntos: una inclinación menor empaqueta más módulos pero produce menos por módulo.

Supervisión de instalaciones

La producción específica es la métrica habitual para comparar una instalación con las vecinas y con su propio historial. Un descenso gradual apunta a suciedad o degradación; un escalón brusco apunta a un fallo de inversor o de una rama.

Consejos prácticos

• 💡El rendimiento del módulo cambia la superficie necesaria, no la energía producida.
• 💡El kWp es una potencia en condiciones de ensayo; el kWh es lo que realmente obtienes.
• 💡Los ratios de rendimiento por encima del 88 % no se observan: usa del 75 al 85 %.
• 💡La producción específica normaliza el tamaño del campo, así que compara sistemas directamente.
• 💡El mes más oscuro rinde alrededor de un quinto del más luminoso en latitudes templadas.
• 💡La superficie de módulos no es la de cubierta: prevé de un 20 a un 40 % más en cubierta plana.

Ventajas y limitaciones

El mismo campo de 5 kWp en distintos emplazamientos

Un campo de 5 kWp con un ratio de rendimiento del 80 % y módulos del 21 %. Solo cambian las horas de sol pico, y fíjate en que la columna de superficie no se mueve en absoluto.

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Preguntas frecuentes

Glosario

kWp

Potencia pico en condiciones estándar de medida: 1000 W/m² de irradiancia y célula a 25 °C.

Horas de sol pico

Energía solar diaria expresada como horas equivalentes a 1000 W/m².

Ratio de rendimiento

Producción real dividida entre la ideal, que absorbe todas las pérdidas del mundo real.

Producción específica

Energía anual por kWp instalado, la métrica de comparación habitual.

Condiciones estándar de medida

Las condiciones de referencia con las que se caracterizan los módulos.

Superficie de módulos

El área de los propios módulos, sin separación, retranqueo ni acceso.

Rendimiento del módulo

La fracción de energía solar incidente que un módulo convierte, y que fija su superficie por vatio.

Sombreado entre filas

Sombra de una fila de módulos sobre otra, que fija el paso entre filas en cubierta plana.

Suciedad

Pérdida de producción por polvo, suciedad y excrementos de aves sobre la superficie del módulo.

Degradación

El descenso anual gradual de la producción de un módulo, típicamente en torno al 0,5 % al año.

Referencias científicas y normativas

1. CEI 61724-1 — Comportamiento de sistemas fotovoltaicos: supervisión — Comisión Electrotécnica Internacional
2. CEI 61215 — Módulos fotovoltaicos terrestres: cualificación del diseño y homologación — Comisión Electrotécnica Internacional
3. PVGIS — Sistema de Información Geográfica Fotovoltaica — Centro Común de Investigación de la Comisión Europea
4. NREL — Referencia técnica de la calculadora PVWatts — National Renewable Energy Laboratory
5. AIE PVPS Tarea 13 — Comportamiento y fiabilidad de los sistemas fotovoltaicos — Agencia Internacional de la Energía

Conclusión

La producción fotovoltaica es un único producto —potencia por horas de sol pico por ratio de rendimiento— y el cálculo vale lo que valga el término central, que sale de los datos de irradiación del emplazamiento, la inclinación y la orientación concretos. El ratio de rendimiento absorbe todo lo demás, y del 75 al 85 % es lo que alcanzan los sistemas reales; cualquier cifra por encima del 88 % debe leerse como un error y no como una ambición. La distinción que más conviene llevarse es la que separa dos magnitudes que suenan intercambiables. El emplazamiento determina la energía: la tabla de arriba muestra un campo idéntico de 5 kWp rindiendo 3.650 kWh al año con 2,5 horas de sol pico y 8.760 con 6,0. El rendimiento del módulo determina la superficie, y solo la superficie: el mismo campo ocupa 27,8 m² al 18 % y 21,7 m² al 23 %, produciendo exactamente la misma electricidad en ambos casos. Compra rendimiento cuando la cubierta sea la restricción, y compra más kWp cuando no lo sea.