La ola de calor que hemos sufrido estas últimas semanas no ha afectado únicamente a la vida de las personas. Los paneles solares también sufren las altas temperaturas, pero, ¿cómo afecta este calor extremo al rendimiento de la producción fotovoltaica?
A pesar de que se pueda pensar que la producción fotovoltaica es directamente proporcional a la temperatura (más calor = más radiación solar, ¿no?), las temperaturas demasiado altas pueden afectar negativamente a las células fotovoltaicas, disminuyendo el rendimiento del panel.
¿Mayor producción en verano o en invierno?
Un módulo fotovoltaico viene definido (entre otros parámetros) por lo que se llama la potencia pico. La potencia que nos dice el fabricante que tiene el panel es la que se da cuando el sol está produciendo una irradiación de 1000 W en 1 m2 a una temperatura de 25ºC. Es en estas condiciones (conocidas como condiciones de medición estándar, o STC, por sus siglas en inglés) cuando las células fotovoltaicas están funcionando al 100% de su rendimiento. Este rendimiento se suele alcanzar en los días soleados de invierno, cuando las temperaturas son templadas. Conforme la temperatura cambia, el silicio, material semiconductor del que normalmente están fabricados los paneles fotovoltaicos, varía sus propiedades. En condiciones de alta temperatura ambiental y radiación solar intensa, el silicio se calienta, provocando una caída de tensión en las células fotovoltaicas y causando una disminución de la potencia producida por el panel. Esto implica una menor producción energética.
Aunque hemos dicho que el rendimiento es mejor en las épocas frías, también podemos afirmar que, en condiciones normales, este efecto negativo del calor sobre el rendimiento fotovoltaico se ve compensado por el aumento de horas solares que se da en la temporada de verano. Por tanto, aunque el módulo tenga una menor eficiencia instantánea, la producción será mayor a lo largo del día que en los días de invierno, cuando hay menos horas de sol.
¿Qué factores de temperatura afectan al rendimiento?
Los factores que afectan a la eficiencia del panel son:
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la temperatura ambiente, que se compensa con el número de horas de sol. Es decir, que en invierno las temperaturas frías favorecen el correcto funcionamiento de los componentes del panel, pero la producción fotovoltaica es inferior que en verano debido al menor número de horas solares.
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Además, no sólo la temperatura ambiente del aire, sino que el calor acumulado en las superficies en contacto con el panel también afecta a éste. Por ejemplo, un panel colocado de forma coplanar sobre un tejado es probable que se caliente más que uno elevado sobre una estructura que permite el paso del aire, o que un panel flotante (hablaremos sobre esto más adelante en el artículo).
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El coeficiente de temperatura: los fabricantes de paneles fotovoltaicos ofrecen un dato de coeficiente de temperatura para sus paneles, que oscila entre -0,2%/ºC y -0,5%/ºC. Este es el ritmo porcentual al que disminuye la eficiencia del panel conforme la temperatura del mismo aumenta por encima de los 25ºC.
Encontrar las condiciones climatológicas perfectas es muy difícil, pero en el caso de las instalaciones fotovoltaicas, tampoco es necesario, ya que los paneles solares tienen un rango de temperaturas de funcionamiento que va desde los -40ºC hasta los 85ºC. Como vamos a ver, las variaciones de eficiencia que se produzcan a causa de la temperatura pueden ser compensadas de diversas formas.
Cómo evitar que disminuya la eficiencia por efecto de la temperatura
Una forma de compensar la disminución del rendimiento de producción es sobredimensionar ligeramente el campo fotovoltaico, para compensarla con la producción energética de más.
Además, existen algunos sistemas de refrigeración para paneles, aunque todavía no se emplean de forma sistemática, como las láminas de distribución, una novedosa técnica que ayuda a repartir mejor la radiación captada por los paneles, repartiendo al mismo tiempo la temperatura para conseguir una mayor eficiencia; o la instalación de paneles con sistemas de captación del agua de lluvia. Esta agua de almacena en los marcos laterales del panel y cuando las temperaturas suben, el sistema distribuye el agua por las láminas y lo enfría.
De cualquier forma, para conocer las condiciones reales de operación del panel es necesario consultar la ficha técnica facilitada por el fabricante. Sobra decir que para asegurarnos de un correcto funcionamiento durante la vida de garantía del panel debemos acudir a fabricantes autorizados y con experiencia constatada.
En Intergia sólo empleamos fabricantes de paneles incluidos en la lista TIER 1 elaborada por la compañía Bloomberg.
Fotovoltaica flotante para unos paneles refrigerados
Los sistemas fotovoltaicos flotantes son aquellos en los que los módulos se encuentran soportados sobre estructuras que flotan sobre la superficie de un cuerpo de agua, típicamente una balsa de riego, embalse, lago o pantano.
Estos sistemas tienen un rendimiento ligeramente superior (entre un 10-15%) respecto a los sistemas solares de tierra debido a su efecto de refrigeración por la parte inferior del panel, ya que el agua se calienta menos que el terreno o los materiales de las cubiertas de edificios.
Cabe destacar que para poder emplear este tipo de sistema es necesario disponer de un cuerpo de agua en donde instalarlo.
Puedes leer más sobre la fotovoltaica flotante en el siguiente artículo: «Fotovoltaica flotante: la alternativa al uso del terreno y las cubiertas para producción de energía solar»
En Intergia contamos con la experiencia para tomar la mejor decisión sobre qué tipo de panel fotovoltaico y estructura adquirir para cada una de nuestras instalaciones y cumplir con los requisitos de nuestros clientes.
Si estás interesado/a en una instalación fotovoltaica, no dudes en contactar con nosotros.
