Les potències d'una instal·lació fotovoltaica

Portada diferència entre potències-Nucli Solar

A l’hora d’instal·lar plaques solars, trobaràs que es parla de diferents tipologies de potència que poden comportar a l’aparició de conflictes: la potència nominal, la potència màxima real i la potència pic.

De manera ràpida, mentre que la potència nominal seria la potència de l’inversor (l’equip elèctric que transforma l’energia generada pels panells en apta pel consum), la potència pic, com el seu nom ja indica, és la potència màxima que podran arribar les plaques solars sempre que aquestes estiguin sota unes condicions específiques i, la potència màxima real, és la potència pic quan es troba fora de les condicions específiques.

QUINES SÓN AQUESTES CONDICIONS ESPECÍFIQUES I PER A QUÈ SERVEIXEN?

Els fabricants de plaques fotovoltaiques, realitzen controls de qualitat normalitzats, en condicions estàndards del mercat, fent d’aquesta manera que a l’hora de comparar les especificacions, es facin sobre situacions similars. Però la realitat és que aquestes condicions normalment no solen ser amb les que s’enfrontarà el panell durant la seva vida útil, a on es col·locarà, amb quines amplituds tèrmiques, etc.

Les condicions estàndards amb les quals fan les proves són:

Temperatura: 25º C.
Irradiància rebuda: 1000W/m2
Massa d’aire: 1,5

La temperatura

Com podem veure, un dels factors que pot fer canviar la potència d’una placa és la temperatura. Amb aquest factor, podríem arribar a pensar que si la temperatura mitjana de la nostra ubicació és més aviat temperada, no afectarà al panell, però hem de tenir en compte que el panell estarà exposat a la radiació directa del Sol durant tot el dia, per tant, el més probable és que trobem que s’ha exposat per sobre dels 40ºC en la major part del dia.

De fet, la potència que produeix un panell solar pot variar considerablement segons la temperatura a la qual s’exposa. Per exemple, si la temperatura augmenta, s’estima que hi haurà una pèrdua aproximada d’un 1% per cada 2ºC que estigui per sobre de la temperatura estàndard. Per altra banda, a menor temperatura s’obté millor potència si es té una bona irradiància solar. Aquesta variació fa que en latituds properes als pols, la generació de fotovoltaica sigui més eficient, tot i que rebin una mitjana menor de quantitat d’hores de Sol.

La irradiància solar

Un altre factor que podria fer modificar la potència de les plaques i com ja hem avançat en el punt anterior, seria la irradiància solar que impacta contra les cèl·lules fotovoltaiques. Aquesta irradiància solar és el cabal d’energia que arriba al panell després de travessar l’atmosfera (que funciona com a filtre), per tant com més gran sigui la capa atmosfèrica, menor serà la irradiància que es rebi.

Si es vol consultar els valors d’irradiància d’arreu del món, es pot consultar a l’Atles Mundial d’Irradiància de l’Agència Internacional d’Energies Renovables (IRENA).

A més a més, aquesta irradiància, pot variar segons la inclinació del panell, la nuvolositat i la densitat de l’aire.

La massa de l’aire

Finalment, el tercer factor seria la massa de l’aire. Aquesta és la distància que recórrer la radiació solar quan aquesta travessa l’atmosfera i varia segons l’angle en el qual incideixen els rajos solars, de tal manera que es tindrà millor rendiment si els rajos incideixen al panell de forma perpendicular.

DIFERÈNCIA ENTRE POTÈNCIES

Tot i que les plaques generin més energia, l’inversor només serà capaç de transformar la quantitat que ve marcada per la potència nominal. Així doncs, si l’inversor i la potència nominal són els que marquen la quantitat d’energia que es pot produir, per què s’instal·la una potència pic de plaques solars més alta que la nominal? Per poder entendre aquesta qüestió utilitzarem la següent gràfica per a fer-ho més entenedor:

Gràfica diferència entre Potència Pic i Potència Nominal - Nucli Solar

L’energia no passa de 0 a 100 de manera instantània sinó que es produeix formant una espècie de corba com la que surt a la gràfica: puja fins a arribar al seu màxim i després comença a baixar.

Com ja hem dit abans, les plaques s’han calculat tenint en compte unes característiques concretes especials i que no solen coincidir gairebé mai amb la realitat, i per això normalment el valor de potència màxima real que ens donin serà inferior de la potència pic que s’estableix en les seves característiques tècniques.

Per posar un exemple (i continuant amb la gràfica anterior per ajudar-nos): Volem fer una instal·lació de plaques a solars a la província de Girona. Es dimensionen les plaques fotovoltaiques a través del consum de l’habitatge i la disposició i orientació de la teulada i ens surt, que l’habitatge necessita 10 panells de 450 Wp (watts pic) els quals donarien una equivalència de 4,5 kWp que seria la corba taronja del gràfic.

Alerta: Aquest càlcul és la potència pic, és a dir, una potència que es donaria si tinguéssim les condicions específiques de laboratori.

Com que hem dit que la instal·lació és a Girona, haurem de tenir en compte que aquestes plaques no donaran aquesta potència pic, sinó que ens donaran una potència real d’un 80% (corba blava), que en aquest cas serà de 3,6 kW.

Important: Si estiguéssim en una altra zona, aquest percentatge variaria, ja que canviarien les condicions.

Així doncs, com que la nostra instal·lació ens arribarà a produir 3,6kW, l’inversor que hi posarem serà de 4 kW per tal que les plaques puguin arribar a assolir tot el seu potencial. Si en canvi, en poséssim un d’inferior, per exemple de 3 kW, voldria dir que com a màxim la instal·lació solar només podria arribar a aquest valor, i llavors les nostres plaques no podrien donar-nos el màxim que ens podrien donar amb les condicions en les quals ens trobem.

Per tant, i a mode de resum:

La potència pic seria aquella potència màxima que podria arribar a donar una placa fotovoltaica si es trobés en les condicions ideals amb les quals s’han establert tots els càlculs, tot i que és molt poc probable que es reuneixin.
La potència màxima real, seria la potència pic de les plaques fotovoltaiques, però tenint en compte el percentatge de reducció segons les condicions de la ubicació i col·locació de la instal·lació. Aquesta no es mantindrà sinó que variarà en funció de l’època de l’any, ja que les temperatures i la inclinació d’incidència dels rajos del Sol canviarà.
La potència nominal és la potència màxima que pot arribar a donar una instal·lació de plaques fotovoltaiques, ja que és la potència de l’inversor. Per anar bé, aquesta sempre haurà d’estar per sobre de la potència real, perquè si no les nostres plaques fotovoltaiques no estaran donant el seu màxim.

A partir d’ara, tant si gaudeixes d’una instal·lació de plaques solars fotovoltaiques com si estàs cercant informació, quan revisis la fitxa tècnica d’una instal·lació, veuràs i comprendràs millor quan es parli de les diferents potències.

Si tens qualsevol pregunta, no dubtis en consultar-nos sense cap compromís. Et respondrem encantats!