Dimensionamiento: ¿cuántas placas solares debo instalar en Mallorca?

En el hogar se consume una cierta cantidad de energía anualmente y queremos saber qué dimensión debe tener nuestra instalación para atender esa demanda. Pero la respuesta no es siempre la misma, necesitaremos un estudio caso por caso para entender cuál es la solución más adecuada.

En este artículo vamos a dar algunas pautas básicas para entender cómo dimensionar nuestro autoconsumo.

Antes de continuar, es conveniente diferenciar la estrategia a seguir en función del tipo de instalación:

  1. Viviendas conectadas a la red eléctrica.
  2. Viviendas aisladas de la red eléctrica.

Tras el análisis del caso, sabremos cual debe ser la producción de energía diaria de nuestra instalación fotovoltaica. En base a esta producción diaria esperada, dimensionaremos nuestra instalación.

Viviendas conectadas a la red eléctrica ("on grid" o autoconsumos)

Para este tipo de instalación, lo que buscamos es cubrir un X% de nuestro consumo a través de generación fotovoltaica. Este X% es lo que denominamos porcentaje de autoconsumo.

Cuanto mayor es el porcentaje de autonconsumo, más rápidamente conseguimos amortizar nuestra inversión ya que nuestra factura eléctrica será más baja.

Una forma de aumentar el porcentaje de autoconsumo es a través de la instalación de baterías, estas nos permiten almacenar la energía producida por el sol durante aquellas horas donde no hay consumo para aprovecharla en los momentos en que queremos consumir pero no tenemos Sol.

También tenemos que tener en cuenta que las baterías incrementan la inversión inicial. Por lo tanto, para determinar la necesidad de su instalación debemos considerar otros factores como son la ratio actual de compra/venta de electricidad a nuestra comercializadora y otras estrategias como la batería virtual.

Viviendas aisladas de la red eléctrica ("off grid")

En este caso, debemos calcular con mucha precisión los consumos de la vivienda ya que no tendremos ninguna red eléctrica de apoyo, «estamos solos» y no queremos que se nos vaya la luz en el peor momento. 
 
Las baterías son un requisito indispensable y la autonomía que deseemos en condiciones de baja irradiación marcará la capacidad que debemos instalar. Adicionalmente, esta capacidad de almacenamiento marcará la potencia de paneles solares a instalar.
 
Es posible que nos interese complementar nuestra generación con un grupo electrógeno de apoyo que nos aporte más autonomía y seguridad.
 

Impacto de la ubicación en el diseño de nuestra instalación

Tal y como vimos en el artículo dedicado al Sol, la irradiación diaria depende de nuestra latitud, cuanto más lejos estemos de la línea del Ecuador, la irradiación será menor (tenemos menos horas de Sol).
 
Por lo tanto, en Irlanda necesitamos más paneles solares que en Mallorca para producir la misma energía.
 

HSP (Horas Solares Pico): Simplificando el problema

Los ingenieros han ideado un método fácil y rápido para definir las horas de Sol que debemos considerar en función de nuestra ubicación, se denomina HSP (Horas Sol/Solares Pico).

Estas HSP definen el número de horas de Sol 100% aprovechables por nuestros paneles solares. Esto significa que 1 HSP es un periodo de 1 hora donde la irradiación acumulada es de 1.000 Wh/m2

Como los valores de potencia de los paneles solares se aseguran para esta condición de irradiación, podemos suponer que durante las Horas Solar Pico el panel está entregando la máxima potencia.

HSP (Horas Solares Pico) en Mallorca

Dividimos la irradiación del periodo que queremos evaluar (días, meses, años…) entre la irradiancia teórica máxima (1.000 W/m2).

Abajo tenemos una tabla de irradiación en un punto de Mallorca para los diferentes meses del año, tenemos valores promedio hora a hora.

Aplicando lo anterior, las HSP de enero son 2,7; de febrero 4,1; de marzo 4,6 y así sucesivamente… el promedio anual es de 5,2 HSP.

Tabla donde podemos ver la irradiación promedio por hora por mes

Cálculo de energía en base a HSP (Horas Solares Pico)

Ahora solo nos queda ver cómo se relaciona las HSP con la potencia de nuestros paneles solares.

Cojamos el módulo fotovoltaico marca TrinaSOLAR Vertex S DE09R.08 de 435W, podemos ver que la potencia entregada en condiciones estándar (STC) es de 435W.

Por lo tanto, podemos decir con un margen de error pequeño que en Mallorca este panel producirá 435W x 5,2HSP = 2,262 kWh diarios (en promedio).

Hoja de especificaciones (datasheet) de un panel solar Trina

Podemos ser todavía más precisos y hacer el cálculo por mes, siguiendo con los HSP que hemos visto arriba:

  • Producción promedio diaria en enero: 435W x 2,7HSP = 1,17 kWh
  • Producción promedio diaria en febrero: 435W x 4,1HSP = 1,78 kWh
  • Producción promedio diaria en marzo: 435W x 4,6HSP = 2 kWh

Conclusión: dimensionaremos la instalación en base a la energía que necesitemos, cada panel genera una energía (aproximada) que es el producto de las HSP (Horas Solar Pico) por la potencia nominal del panel en STC.

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