La energía solar es una de las formas más económicas y accesibles de energía renovable y ecológica disponible en la actualidad. Pero antes de instalar un sistema de paneles solares, conviene investigar un poco. No todas las instalaciones solares son igualmente eficientes o rentables a lo largo de su vida útil.
La energía solar sigue creciendo en popularidad en todo Estados Unidos. Muchas personas deciden instalar sistemas de energía solar debido al ahorro de costos que supone cambiar a la energía solar. Incluso si el ahorro de costos no es su principal preocupación, cualquier consumidor consciente querrá que su uso de energía sea más eficiente.
Antes de comparar la eficiencia de los paneles solares, debe aprender a comparar las métricas de eficiencia de las diferentes marcas de fabricantes. La eficiencia de los paneles solares es una consideración importante y una métrica útil para determinar cuánta energía puede producir un panel solar en comparación con otros productos del mercado.
Hay muchas preguntas cuando se trata de la eficiencia solar.
¿Qué son las clasificaciones de eficiencia solar?
¿Cómo se mide la eficiencia solar?
¿Cuánto pueden influir las medidas de eficiencia en la cantidad de electricidad que genera su sistema?
Esta publicación responderá a todas sus preguntas y explorará qué es la eficiencia de los paneles solares, por qué es importante y cómo puede medirla y maximizarla.
La importancia de la eficiencia de los paneles solares
La eficiencia de los paneles solares es esencial tanto para el ahorro de costos como para el uso responsable de la energía. Cuando su sistema tiene una clasificación de eficiencia más alta, hay más luz solar disponible que su sistema de paneles solares puede convertir en electricidad.
Aunque el clima de su ubicación desempeñará un papel importante en su capacidad para generar energía solar, la eficiencia no es una medida de la luz solar disponible. En cambio, examina cuánta de la luz solar que incide en sus paneles solares se convertirá realmente en electricidad. Por ejemplo, si un panel solar tiene una clasificación de eficiencia del 20 %, eso significa que solo el 20 % de la luz solar que incide en sus paneles se convertirá en electricidad.
Observar de cerca la eficiencia de los paneles solares es esencial para cualquiera que quiera sacar el máximo partido a su inversión. Pero es especialmente importante si tiene un espacio limitado para su instalación solar. Si tiene un techo pequeño en una casa pequeña, cabaña o vehículo, los paneles de alta eficiencia son atractivos. Los paneles solares eficientes pueden ayudarle a obtener la mayor potencia posible del espacio limitado que tiene disponible.
¿Qué determina la eficiencia de los paneles solares?
La eficiencia de un panel solar se ve afectada por varios factores diferentes. La colocación de sus celdas solares y la cantidad de luz solar disponible en su ubicación desempeñarán un papel importante. En última instancia, la eficiencia se determina por la tasa de conversión. La tasa de conversión es el porcentaje de luz solar entrante que un panel solar puede convertir en electricidad solar utilizable.
¿A qué se refiere la eficiencia de los paneles solares?
El término "eficiencia del panel solar" puede referirse a dos cosas. La primera es la capacidad de conversión de energía solar incorporada del panel. La segunda es la eficiencia del panel solar al alcanzar la máxima producción de energía. La segunda opción se puede mejorar mediante una instalación y operación óptimas por parte del propietario. La primera la determina el fabricante y la calidad de los paneles solares que produce.
Cuando se trata de la eficiencia del propio panel, no todos los sistemas son iguales. Los fabricantes de paneles solares considerarán estos factores principales al diseñar y producir paneles solares eficientes:
Material
Los tipos de materiales utilizados en sus paneles solares afectarán la eficiencia de su instalación solar. Los paneles solares se construyen utilizando varios materiales diferentes. Los materiales comunes incluyen silicio monocristalino, telururo de cadmio, silicio policristalino y más.
La mayoría de los paneles solares comerciales disponibles en el mercado utilizarán uno de los dos tipos de celdas de silicio. Estas celdas de silicio son de silicio monocristalino o de silicio policristalino fotovoltaico (PV). La elección del material influirá en la forma en que la luz solar se convierte en electricidad solar. La pureza del silicio utilizado afecta directamente la calidad y la producción de su sistema. El monocristalino es la opción de silicio más eficiente de las dos, pero también la más cara.
La diferencia de calidad entre los dos tipos de silicio proviene del proceso de fabricación. Las células fotovoltaicas de silicio policristalino se fabrican utilizando un proceso de producción relativamente más barato que el monocristalino. Esta diferencia en el procesamiento hace que las células policristalinas sean menos eficientes y menos tolerantes al calor. Si bien ambos tipos de silicio son opciones viables para sus paneles, si vive en un estado con temperaturas muy altas, los paneles monocristalinos suelen ser más adecuados.
Cableado y conexiones
El cableado y las barras colectoras que se encuentran en un panel solar capturan y transfieren electricidad. Es posible aumentar la potencia de salida cambiando el número de barras colectoras para mejorar la eficiencia.
Reflexión
La reflexión puede tener un impacto significativo en la eficiencia de su configuración de paneles solares. Si la luz solar se refleja lejos de un panel solar, puede reducir la eficiencia del panel. El fabricante puede colocar una capa de vidrio sobre las células solares de silicio para reducir la cantidad de reflexión.
Absorción de luz
La eficiencia de un panel aumentará significativamente si puede absorber la luz en ambos lados de una celda. Los paneles solares bifaciales son un tipo de panel solar relativamente nuevo diseñado para ser más eficiente al absorber la luz solar en ambos lados.
La capacidad de absorber longitudes de onda de luz variables también puede mejorar la eficiencia de conversión. Las células solares de unión múltiple son otra nueva tecnología que podría ayudar a aumentar la eficiencia en un futuro próximo.
Tasa de Degradación a lo Largo del Tiempo
Los paneles solares tienen una larga vida útil, a menudo de 25 años o más, pero se degradarán ligeramente con el tiempo. Los paneles solares suelen perder entre 0.5 % y 1 % de su potencia nominal cada año a medida que envejecen.
La tecnología más nueva suele durar más, porque comienza con una mayor eficiencia y se degradará a un ritmo más lento. Generalmente, encontrará la tasa de degradación del panel en la garantía del fabricante del panel solar.
¿Qué son las clasificaciones de eficiencia solar?
Al elegir paneles solares, siempre debe hacer su debida diligencia y revisar la clasificación de eficiencia de las celdas solares. Un panel solar con una clasificación de eficiencia más alta producirá más kilovatios-hora de energía por vatio de capacidad de potencia. En los EE. UU., las clasificaciones de eficiencia suelen oscilar entre el 15 y el 20 por ciento. Hace solo cinco años, la eficiencia promedio de los paneles era del 15 %, lo que demuestra la rápida mejora de la tecnología solar.
Al comparar paneles, también debe verificar la tasa de degradación. Si dos paneles tienen la misma clasificación de eficiencia, vea si la tasa de degradación difiere. El panel con la tasa de degradación más baja será la mejor compra, ya que será más eficiente y producirá más energía solar durante la vida útil de su sistema.
También debe intentar comprar paneles solares de alta calidad. La calidad afecta la eficiencia, y la tecnología más nueva ha mejorado la eficiencia. Intente conseguir los mejores paneles solares disponibles dentro de su presupuesto.
Cómo Maximizar la Eficiencia de los Paneles Solares
Estime sus Necesidades de Electricidad Solar
Antes de iniciar un proyecto de instalación solar, debe estimar su consumo de energía solar. Si desea alimentar todos sus dispositivos electrónicos y electrodomésticos, deberá planificar generar suficiente energía para sus necesidades de consumo de energía.
Para calcular sus necesidades de paneles solares, puede multiplicar el requisito de energía por hora de su hogar por las horas pico de luz solar disponibles para su área, luego dividir eso por la potencia de un panel. Nuestra calculadora de paneles solares le facilita esto, para que no tenga que hacer las cuentas.
Consejos para calcular sus necesidades solares:
- Revise sus facturas de electricidad durante 12 meses para determinar sus necesidades anuales de electricidad
- Considere cualquier cambio planificado, como la incorporación de un vehículo eléctrico
- Haga una auditoría energética en el hogar para encontrar posibles eficiencias en su consumo de energía
Auditoría de Energía en el Hogar
Al calcular sus necesidades de energía solar, también es un buen momento para hacer un balance de su consumo de energía y ver dónde puede reducirlo. Este proceso se conoce como auditoría de energía en el hogar. Este proceso le ayudará a comprender dónde su hogar está desperdiciando energía y a mejorar la eficiencia de su hogar. Una auditoría del hogar examinará lo siguiente:
- Iluminación: ¿Su iluminación es energéticamente eficiente o podría cambiar a bombillas LED?
- Electrodomésticos y dispositivos electrónicos: ¿Cómo utiliza sus electrodomésticos y dispositivos electrónicos? ¿Podría utilizarlos de forma más eficiente o cambiar a productos más eficientes energéticamente?
- Calefacción y refrigeración: ¿Cuánta energía utiliza para calentar y enfriar su hogar? ¿Su uso de calefacción y refrigeración afectará la cantidad de energía solar que necesita?
- Aislamiento: ¿Mejoraría el aislamiento de su hogar la eficiencia de su calefacción y refrigeración? Un aislamiento adecuado puede reducir significativamente la cantidad de electricidad solar que necesita producir.
Orientación e Inclinación de los Paneles Solares
Siempre que instale un sistema de paneles solares, debe asegurarse de tener suficiente luz solar disponible y realizar la instalación correcta para utilizarla. Incluso con los mejores y más eficientes paneles solares, la efectividad de su energía solar siempre dependerá de la disponibilidad de luz solar.
La inclinación y la dirección de sus paneles solares afectan la cantidad de luz solar que pueden absorber. Una instalación adecuada y un ángulo de panel ideal también marcarán una gran diferencia. La orientación y el ángulo de inclinación de sus paneles solares pueden afectar la eficiencia, particularmente a largo plazo.
El ángulo de inclinación perfecto es de 28°–30°, y la orientación ideal dependerá del hemisferio de la ubicación. Los propietarios de viviendas en los EE. UU. en el hemisferio norte deberían instalar idealmente sus paneles solares lo más cerca posible del sur.
Para obtener la mayor exposición a la luz solar posible, los propietarios también pueden despejar árboles, sombras, antenas u otras obstrucciones que puedan bloquear o sombrear sus paneles.
Muchos paneles solares convencionales se instalarán en cadenas interconectadas. Este método de instalación utiliza inversores de cadena o inversores centralizados. Los inversores centralizados son comunes porque suelen ser la opción más rentable de las opciones de inversores solares del mercado.
Los inversores de cadena utilizan múltiples cadenas de paneles que están conectadas a un solo inversor. El sistema es tan bueno como su eslabón más débil. Si la sombra obstruye incluso un solo panel, puede afectar la capacidad de toda la cadena para producir electricidad eficiente. Todos los paneles solares de su instalación deben tener una apertura lo más clara posible a la luz solar.
Horas de luz solar
Las horas de luz solar disponibles varían en cada ubicación y a lo largo del año. El número de horas de luz solar diarias aumentará durante las estaciones de verano más cálidas y será mayor cuanto más cerca esté del ecuador.
La disponibilidad de horas de luz solar variará de un estado a otro, lo que hace que algunas ubicaciones sean más adecuadas para instalar energía solar. Algunos estados como Arizona, Nuevo México y Nevada tienen mucha luz solar durante todo el año para alimentar una instalación solar fuera de la red. Otros estados como Washington, Maine y Vermont tienen menos horas de sol o inviernos oscuros.
Aunque generan energía del sol, los paneles solares funcionan mejor cuando se instalan a temperaturas más frías. Los paneles solares funcionan de manera más eficiente en invierno, incluso si reciben menos luz solar en los meses más fríos y producen menos energía.
Conocer las horas de luz solar disponibles durante todo el año en su ubicación y las horas pico de luz solar le ayudará a comprender cuán eficiente será su instalación de paneles solares. También puede determinar si necesitará adquirir almacenamiento de batería solar o cargadores de batería para situaciones en las que no haya suficientes horas de luz solar para satisfacer sus necesidades de electricidad.
¿Qué son las horas pico de luz solar?
El momento óptimo para generar energía solar es cuando el sol está en su punto más alto en el cielo. Este momento del día se conoce como horas pico de luz solar. Las horas pico de luz solar no son lo mismo que las horas de luz diurna a las que está expuesta su propiedad. Es el número de horas en que sus paneles solares pueden recibir luz solar directa e intensa cada día. Durante estas horas pico de luz solar, sus paneles pueden generar 1.000 vatios de energía fotovoltaica (solar) por metro cuadrado.
Mantenimiento de paneles solares
El mantenimiento de los paneles solares ayuda a prolongar la vida útil de su instalación solar y a mejorar su eficiencia. Los paneles solares con un mantenimiento irregular o deficiente disminuirían su eficiencia con el tiempo. Generalmente, los paneles solares requieren poco mantenimiento, pero esto puede variar. La cantidad de mantenimiento requerido dependerá de su clima y condiciones climáticas locales, así como de su configuración inicial.
Los paneles del tejado son más difíciles de acceder y limpiar, pero suelen requerir un mantenimiento menos regular. Si su tejado tiene muchas hojas, excrementos de pájaros, savia u otros escombros que caen sobre él, es posible que deba enjuagar y limpiar sus paneles cada pocos años.
Una cantidad media de lluvia suele ser suficiente para limpiar la suciedad de los paneles montados en el tejado. Sin embargo, si vive en una zona con pocas precipitaciones, es posible que deba limpiar sus paneles con una manguera de jardín. Puede contratar a un profesional para que realice este mantenimiento por usted, ya que subir al tejado puede ser peligroso.
Los paneles solares montados en el suelo o independientes son más fáciles de alcanzar y limpiar, pero pueden necesitar un mantenimiento más regular. Si vive en un lugar donde nieva durante los meses más fríos, debe revisar su matriz montada en el suelo regularmente. Un mantenimiento adecuado de la nieve implica mantener despejada el área debajo de la base de su panel. El mantenimiento invernal permitirá que cualquier nevada nueva se deslice fácilmente de los paneles.
La mayoría de los paneles solares son lo suficientemente fuertes como para soportar el mal tiempo como la lluvia, la nieve y el granizo. Pero si el área debajo de sus paneles solares no está despejada durante la temporada de nieve, entonces la nieve comenzará a acumularse encima de sus paneles solares. Una acumulación de nieve puede obstruir la luz solar, reducir la eficiencia y causar posibles daños al sistema.
Longevidad
Los paneles solares tienen una larga vida útil, pero no duran para siempre. El estándar de la industria en cuanto a la vida útil de las garantías es de 25 años. Eso no quiere decir que los paneles solares no puedan durar más de 25 años. Algunos arrays solares instalados en la década de 1970 todavía producen energía limpia incluso 40 años después.
La vida útil de sus paneles solares afectará su eficiencia a largo plazo. La longevidad o la degradación temprana de sus paneles solares pueden verse afectadas tanto por la calidad inicial del hardware como por factores externos. Los factores externos pueden diferir, y el clima de su región es la variable más significativa.
Una mala instalación puede afectar la longevidad de su conjunto solar. Una instalación chapucera es uno de los riesgos que conllevan las instalaciones solares de bricolaje. Si no sabe lo que está haciendo, es mejor trabajar con un profesional. Los paneles solares son una inversión a largo plazo, por lo que vale la pena contratar a un contratista de calidad para su instalación. Una mala instalación puede provocar un estrés repetido en sus paneles que puede causar microfracturas en las celdas solares. Los paneles están diseñados para soportar esta presión, pero con los años o décadas, el estrés ejercido sobre las celdas acortará en última instancia la vida útil de su conjunto solar.
La suciedad es el otro factor principal en la degradación temprana. Las pérdidas por suciedad pueden referirse a la pérdida de potencia de un panel debido a elementos externos como nieve, suciedad, polvo, excrementos de pájaros y otras partículas que pueden acumularse en ellos. Asegúrese de mantener sus paneles para evitar estos problemas.
Obtenga presupuestos y evaluaciones de sitios de contratistas
Elegir al contratista solar adecuado para instalar su sistema de energía es una decisión importante. Un buen contratista se asegurará de que sus paneles se instalen correctamente en el ángulo y la ubicación más eficientes de su propiedad. Un contratista profesional también puede ayudarle a tramitar permisos y licencias.
Le recomendamos que obtenga al menos tres presupuestos para su instalación de paneles solares. Deberá asegurarse de que todos los presupuestos se basen en las mismas características y métricas para que pueda hacer una comparación justa.
Qué buscar en un presupuesto
Los presupuestos o cotizaciones de instalación deben indicarle la capacidad máxima de generación del sistema. La capacidad de generación se mide en vatios (W) o kilovatios (kW). También debe solicitar una estimación de cuánta energía solar producirá el sistema anualmente o mensualmente. Luego, puede comparar esta cifra con sus facturas de servicios públicos existentes.
Todas las ofertas también deben incluir el costo total estimado de poner en funcionamiento el sistema de paneles solares. El precio cotizado por el proveedor debe incluir todo el hardware necesario, la mano de obra de instalación, la conexión a la red, el impuesto sobre las ventas, los permisos y una garantía.
Preste atención al costo por vatio y al costo estimado por kWh. Estas son las métricas más valiosas y esenciales para comparar precios de diferentes proveedores. Los precios pueden diferir incluso cuando se utilizan kits de paneles solares porque los instaladores pueden usar diferentes equipos de instalación o cobrar diferentes tarifas por la mano de obra.
Comprenda la financiación y los incentivos disponibles
Si la eficiencia de costos es una prioridad principal, entonces no querrá olvidarse de investigar los reembolsos solares y los incentivos financieros.
Las instalaciones de energía solar se fomentan en los EE. UU. como una fuente de energía renovable positiva. Por lo tanto, las instalaciones solares son elegibles para varios créditos fiscales y otros incentivos estatales y federales. Para investigar todos sus incentivos financieros estatales, locales o de proveedores de servicios públicos, visite la Base de Datos de Incentivos Estatales para Energías Renovables y Eficiencia.
El crédito fiscal solar federal, también conocido como crédito fiscal a la inversión (ITC), permite a los propietarios deducir el 26% del costo de la instalación de un sistema solar de sus impuestos federales. El crédito fiscal a la inversión se puede aplicar tanto a instalaciones de energía solar residenciales como comerciales, y no hay límite en el valor del crédito.
Es fácil reclamar el crédito fiscal a la inversión para su instalación solar. Simplemente dígale a su contador que se ha cambiado a la energía solar cuando llegue el momento de presentar su declaración de impuestos federal anual.
Además de los incentivos, también hay múltiples opciones de financiación solar disponibles. La guía de la Clean Energy States Alliance puede ayudar a los propietarios a comprender sus opciones de financiación solar.
Trabaje con su proveedor de servicios públicos
Trabaje con su proveedor de servicios públicos para asegurarse de que comprende cómo funcionarán la facturación y la medición neta para su sistema solar. También puede preguntarles sobre cualquier tarifa de servicios públicos adicional que pueda necesitar pagar. O, incluso pueden ofrecer reembolsos o incentivos financieros.
Si no está realizando una instalación conectada a la red, es posible que desee buscar generadores solares portátiles para asegurarse de que nunca se quede sin energía.
Conclusión
Los avances en la tecnología moderna facilitan más que nunca la instalación de un sistema de energía solar rentable y ecológico en su hogar. Con algo de investigación y diligencia debida, puede asegurarse de que su instalación sea lo más eficiente posible, para que sus costos solares sean más bajos ahora y a largo plazo.
