Indicadores de un sistema solar: El glosario
Introducción: Sin cifras no hay planificación
Como en todos los sistemas técnicos, los indicadores son esenciales para seleccionar los componentes correctos y adaptar el sistema a los requisitos deseados. Con los indicadores correctos, cualquier sistema solar puede dimensionarse de forma óptima.
Este artículo resume todos los indicadores importantes – desde potencia hasta eficiencia y valores de batería.
Potencia y energía
Potencia eléctrica (kW)
Definición: La potencia es trabajo por unidad de tiempo – es decir, la cantidad de energía que se convierte por segundo.
En sistemas solares: La potencia eléctrica es la cantidad de energía solar que puede convertirse en energía eléctrica por unidad de tiempo.
Unidad: Kilovatio (kW) = 1.000 vatios
Ejemplos:
- Inversor pequeño: 3 kW
- Instalación mediana: 5–10 kW
- Bomba de calor: 3–12 kW
- Wallbox coche eléctrico: 11–22 kW
Potencia pico (kWp)
Definición: La potencia máxima posible de un sistema solar bajo condiciones estándar de prueba (STC):
- Irradiación: 1.000 W/m²
- Temperatura de celda: 25°C
- Masa de aire: AM 1,5
Significado: Kilovatio-pico (kWp) es la unidad para comparar sistemas solares. Una instalación de 10 kWp puede entregar como máximo 10 kW con sol óptimo.
Práctica: En Alemania, las instalaciones alcanzan la potencia pico solo unas pocas horas al año (día despejado de verano, sol del mediodía).
Producción eléctrica (kWh)
Definición: La cantidad de energía realmente generada durante un período.
Unidad: Kilovatio-hora (kWh) = 1 kW de potencia durante 1 hora
| Ejemplos: | Dispositivo | Potencia | Tiempo de funcionamiento | Consumo |
|---|---|---|---|---|
| Lámpara LED | 10 W | 5 h | 0,05 kWh | |
| Lavadora | 2.000 W | 1 h | 2 kWh | |
| Cargar coche eléctrico | 11.000 W | 3 h | 33 kWh |
Producción anual: Una instalación de 10 kWp en Alemania genera aproximadamente 900–1.100 kWh por kWp, es decir, 9.000–11.000 kWh al año.
Eficiencias
¿Qué es la eficiencia?
Definición: La relación entre energía aprovechable y energía empleada.
Fórmula: η = Energía aprovechable / Energía empleada × 100%
Ejemplo ilustrativo: Una bombilla incandescente convierte solo el 5% de la energía en luz – el 95% se pierde como calor. Los LED alcanzan el 40–50%.
Eficiencia de módulos solares
| Tecnología | Eficiencia | Particularidades |
|---|---|---|
| Monocristalino | 18–24% | Mayor eficiencia, aspecto oscuro |
| Policristalino | 15–20% | Más económico, estructura azulada |
| Capa fina | 8–15% | Flexible, resistente a sombreado parcial |
| Perovskita (laboratorio) | hasta 30% | Tecnología del futuro |
| Tándem (laboratorio) | hasta 47% | Células multicapa |
Eficiencia del inversor
Los inversores modernos alcanzan una eficiencia del 96–98%. Las pérdidas se producen por:
- Pérdidas de conmutación en semiconductores
- Autoconsumo de la electrónica
- Generación de calor
Eficiencia europea: Un valor promedio ponderado que considera el comportamiento real a carga parcial (más importante que la eficiencia máxima).
Eficiencia del sistema
La eficiencia global de una instalación FV típica es del 80–90%. Las pérdidas se producen por:
- Pérdidas en cables (1–2%)
- Inversor (2–4%)
- Suciedad (2–5%)
- Pérdidas por temperatura (5–10%)
- Sombreado parcial (variable)
Indicadores de batería
Capacidad (kWh)
Definición: La cantidad de energía que una batería puede almacenar y entregar.
Distinción:
- Capacidad bruta: Capacidad física total
- Capacidad neta: Realmente utilizable (90–95% de la capacidad bruta)
Valores típicos para almacenamiento doméstico: 5–15 kWh
Potencia de carga y descarga (kW)
Definición: La rapidez con que la batería puede absorber o entregar energía.
Significado: Determina si la batería puede absorber picos de carga (p. ej., vitrocerámica, bomba de calor y secadora simultáneamente).
Valores típicos: 3–10 kW en almacenamientos domésticos
Tasa C
Definición: Relación entre potencia de carga/descarga y capacidad de la batería.
Fórmula: C = Potencia (kW) / Capacidad (kWh)
Ejemplo:
- 10 kW de potencia / 20 kWh de capacidad = 0,5C
- Con 0,5C la batería carga/descarga en 2 horas
| Tasa C | Tiempo de carga/descarga | Significado |
|---|---|---|
| 0,2C | 5 horas | Carga suave |
| 0,5C | 2 horas | Típico almacenamiento doméstico |
| 1C | 1 hora | Carga rápida |
| 2C | 30 minutos | Alto rendimiento |
Importante: Tasas C más altas exigen más a la batería y pueden acortar su vida útil.
Vida útil en ciclos
Definición: Número de ciclos completos de carga/descarga que una batería soporta hasta una pérdida de capacidad definida (normalmente 80% de capacidad restante).
Valores típicos:
- Plomo-ácido: 500–1.500 ciclos
- Iones de litio: 5.000–10.000 ciclos
Conversión: Con un ciclo diario = 13–27 años de vida útil
Profundidad de descarga (DoD – Depth of Discharge)
Definición: Hasta qué punto puede descargarse la batería sin sufrir daños.
Valores:
- Plomo-ácido: 50% DoD recomendado
- Iones de litio: 80–100% DoD posible
Significado: Mayor DoD = más capacidad utilizable, pero potencialmente desgaste más rápido.
Autarquía y autoconsumo
Grado de autarquía
Definición: Proporción del consumo eléctrico cubierta por el propio sistema solar.
Fórmula: Autarquía = Autoconsumo / Consumo total × 100%
| Valores típicos: | Configuración | Grado de autarquía |
|---|---|---|
| Solo FV | 25–35% | |
| FV + almacenamiento pequeño | 50–65% | |
| FV + almacenamiento grande | 70–85% | |
| FV + almacenamiento + comportamiento optimizado | 80–95% |
Cuota de autoconsumo
Definición: Proporción de la electricidad solar generada que se consume uno mismo (no se inyecta a la red).
Fórmula: Autoconsumo = Consumo propio / Generación total × 100%
Significado: Cuanto mayor es la cuota de autoconsumo, más rentable es la instalación (el autoconsumo ahorra ~25 céntimos/kWh frente a la inyección).
Indicadores económicos
Producción específica (kWh/kWp)
Definición: Producción anual dividida por potencia instalada.
Valores típicos en Alemania: 900–1.100 kWh/kWp
Depende de:
- Ubicación (sur de Alemania > norte de Alemania)
- Orientación (sur óptimo)
- Inclinación (30–35° óptimo)
- Sombreado
Ratio de rendimiento (PR)
Definición: Relación entre producción real y producción teóricamente posible.
Valores típicos: 75–85%
Significado: Muestra la calidad de la instalación y la instalación.
Coste de generación eléctrica (LCOE)
Definición: Coste por kilovatio-hora generado durante toda la vida útil.
Cálculo: Costes totales / Producción total (durante 20+ años)
Valores actuales (2025):
- Instalaciones en tejado: 5–10 céntimos/kWh
- Grandes instalaciones: 3–6 céntimos/kWh
- Electricidad de red: 30–40 céntimos/kWh
Resumen: Unidades de un vistazo
| Unidad | Nombre | Significado |
|---|---|---|
| kW | Kilovatio | Potencia (trabajo por tiempo) |
| kWh | Kilovatio-hora | Energía (1 kW durante 1 hora) |
| kWp | Kilovatio-pico | Potencia FV máxima (STC) |
| % (η) | Eficiencia | Energía aprovechable / energía empleada |
| C | Tasa C | Potencia de carga/descarga / Capacidad |
| % DoD | Depth of Discharge | Profundidad de descarga máxima |
Conclusión
Resumen: Con estos indicadores se pueden comparar sistemas solares de diferentes tamanos, dimensionar el almacenamiento adecuado, calcular la rentabilidad y evaluar la calidad de la instalacion. Las magnitudes mas importantes para la planificacion son kWp (tamano de la instalacion), kWh de almacenamiento (capacidad de almacenamiento), grado de autarquia (independencia de la red) y cuota de autoconsumo (rentabilidad).
La serie completa "¿Cómo funciona un sistema solar?"
- De fotón a voltio: ¿Cómo funciona una célula solar? – Fundamentos de la fotovoltaica
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- Indicadores de un sistema solar: El glosario – Está aquí
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