¿Qué es dimensionar una instalación fotovoltaica?
Dimensionar una instalación fotovoltaica es determinar la potencia y la configuración que maximizan el aprovechamiento de la energía que vas a generar en tu tejado, y no necesariamente la que cubre el cien por cien de tu consumo anual. Para ello hay que tener en cuenta tres cosas.
- Tu consumo eléctrico, medido en kWh, que sale de tus facturas o, mejor aún, de tu curva horaria.
- La radiación disponible, medida en horas de sol pico, que depende de dónde vivas y de cómo esté orientada tu cubierta.
- Y el rendimiento del sistema, que recoge todas las pérdidas desde el panel a tu contador.
El tamaño sale de cruzarlas. No hay cifra exacta por vivienda, sino rangos razonables y luego cifras que, miradas de cerca, no se aguantan.
No tienes que hacer el cálculo, sino entenderlo lo justo para juzgar lo que te ofrezcan en un presupuesto.
¿Por qué el dimensionado se ajusta al consumo diurno y no al total?
La energía que produces solo te ahorra dinero de verdad cuando la consumes en el mismo momento en que se genera, y por eso la referencia del cálculo no es solo tu consumo anual agregado, sino sobre todo el que usas durante las horas de sol.
Por eso la energía que viertes a la red como excedente se te compensa a un precio mucho más bajo del que tú la compras. El kWh que usas de tus placas dejas de comprarlo a entre 0,15 y 0,30 euros según tu tarifa, mientras que el kWh que viertes vuelve a tu factura valorado en torno a 0,05-0,10 euros de media, y en las horas de mayor producción puede acercarse a cero.
Si trabajas fuera todo el día una instalación grande te llenará de excedentes baratos. Y si teletrabajas y pones lavadoras de día, esa misma potencia te rinde mucho más. Si pasas el día en casa, es el mejor escenario imposible.
Por eso dimensionar solo con el total anual es un error clásico. Parte de un dato real, sí, pero te puede dejar pagando placas que no necesitas.
¿Qué datos necesita el cálculo de una instalación fotovoltaica?
El cálculo de una instalación fotovoltaica necesita los siguientes datos.
- Tu gasto anual con doce facturas (no con una).
- A qué horas gastas.
- Qué consumos planeas tener en el futuro (por ejemplo, aerotermia).
- Las horas de sol pico de tu municipio en PVGIS o IDAE.
- Cartografía para una primera mirada a sombras.
- La orientación real del tejado.
- El estado de la cubierta.
- El cuadro eléctrico.
- El punto de conexión.
- Las sombras de verdad. Las de invierno sobre todo, que son las peores y que nadie las mira en agosto.
Ojo! La curva horaria la puedes descargar gratis en Datadis, la plataforma común de las distribuidoras, con tu DNI y el CUPS (el código de punto de suministro que aparece en tu factura), y también desde la web de tu distribuidora con certificado digital o Cl@ve. Te dice cuánto consumes cada hora del día (cada quince minutos si tu contador está telemedido). Una factura convencional te da un total mensual. Sin embargo, la curva horaria te dice a qué horas ocurre ese consumo. Para dimensionar, la curva horaria es mucho más valiosa.
¿Cómo se calcula una instalación fotovoltaica paso a paso?
El proceso para el cálculo completo sigue siempre la misma secuencia, resumida en los siguientes 6 pasos.
- Calcular tu consumo diario útil,
- Obtener las HSP de tu zona,
- Incorporar pérdidas con un factor 0,75 a 0,85,
- Calcular la potencia pico,
- Lo pasas a placas según el módulo actual (y sus strings) y
- Compruebas tejado, sombras y cuadro.
¿Cómo se calcula el consumo que debe cubrir la instalación?
Para calcular el consumo que debe cubrir la instalación, necesitas el consumo diario de referencia, en kWh al día. Es fácil. Suma los kWh de 12 facturas consecutivas para obtener el consumo anual total y divide entre 365.
Después añade lo futuro. Una cosa es lo que gastas hoy y otra con un eléctrico cargando por la noche. Una casa media está en 3.000 a 3.500 kWh al año. Un coche en casa suma 1.500 a 2.500. O sea, te puede subir entre un 50% a 80% de golpe.
Con una casa nueva sin histórico, toca tirar de los datos de una vivienda similar o estimar por aparatos, y dejar margen para corregir.
¿Cómo se obtienen las horas de sol pico de una ubicación?
Las horas de sol pico de una ubicación se consultan en PVGIS o en las tablas del IDAE. Una hora de sol pico equivale a recibir 1 kWh/m2 sobre el panel, es decir, una hora entera a una irradiancia de 1.000 W/m2, que es la condición de laboratorio con la que se mide la potencia de los paneles. En España la media anual suele moverse entre 4 y 5,5 horas de sol pico al día según la zona (algo más sobre un plano inclinado bien orientado).
Dos avisos para no meter la pata. No mezcles diario, mensual y anual en la misma fórmula. Es el fallo clásico que convierte una buena estimación en fantasía. Y no olvides que tu orientación e inclinación cambian el valor aprovechable.
¿Qué pérdidas incorpora el cálculo?
El cálculo del dimensionamiento incorpora unas pérdidas de del 15 al 25%. Estas pérdidas se producen por una diferencia entre la potencia nominal de tu sistema y la energía que realmente puedes aprovechar. Estas pérdidas vienen, fundamentalmente, de estas variables:
La temperatura se lleva lo grande, 8 a 12%. Con la célula a 45 o 50 grados en verano rinde menos. Inevitable, solo lo suavizas con buena tecnología (y buen coeficiente).
El inversor se deja un 2 a 5% en el paso a alterna (los buenos andan al 96 a 98% europeo). Cableado, 1 a 3% según secciones y metros. Suciedad, 1 a 5%, la única que depende de ti y de limpiar cuando toque.
Y suma sombras (1 a 10%, o cero, o mucho más), desajuste en serie (1 a 2%, tira la menos buena) y degradación de 0,4 a 0,7 % al año.
Total: una casa bien hecha trabaja con 0,75 a 0,85 de performance ratio. ¿Ves un 0,95 en el estudio? Es muy probable que estén inflando la producción y que luego no se ajuste a tu realidad.
¿Cómo se calcula la potencia pico necesaria?
La potencia pico necesaria se obtiene dividiendo tu consumo diario de referencia entre el producto de las horas de sol pico y el rendimiento.
kWp necesarios = kWh al día / (HSP x rendimiento).
Te dice cuántos kWp necesitas para lo que gastas de día. Luego se redondea a equipos reales, porque 3,37 kWp exactos no los instala nadie.
Ejemplo rápido: 12 kWh al día, 4,8 HSP y 0,8 de rendimiento. Salen unos 3,1 kWp, unas siete placas de 450 W.
Ese número en kWp es el que verás en el presupuesto.
¿Qué diferencia hay entre potencia pico, potencia contratada y potencia del inversor?
Las diferencias entre potencia pico, potencia contratada y potencia del inversor son las siguientes.
Ninguna tiene por qué coincidir con otra. Si te las presentan como sinónimas, mala señal.
A efectos de legalizar, la potencia nominal es la del inversor, la salida en alterna. Los Wp de placas son para dimensionar y para el presupuesto.
¿El mito de que no puedes pasar tu potencia contratada? Falso en autoconsumo conectado a red. La potencia contratada limita lo que tomas de la red, no lo que generas. Tu tejado puede generar por encima sin problema.
¿Cómo se dimensiona el inversor respecto a la potencia calculada?
Para dimensionar el inversor respecto a la potencia calculada, se utiliza la ratio CC/AC, que en residencial suele moverse entre 1,1 y 1,3. Es decir, es perfectamente normal y correcto que los paneles sumen más kWp que los kW que el inversor puede entregar. Recorta un poco la producción en las horas punta del verano, sí, pero te da más energía total el resto del año con un equipo más barato.
Cuando hay sombras o tejados con varias orientaciones, entran en juego los optimizadores o los microinversores, que tratan cada placa de forma independiente.
¿Cómo se calcula el número de placas solares?
El número de placas solares se calcula dividiendo la potencia pico necesaria entre la potencia nominal del módulo.
Es decir, divides Wp necesarios entre W por placa. En casas hoy hablamos de 430 a 500 Wp por módulo. Si no sale entero se redondea y se encaja en strings, que tienen que respetar la tensión que admite el inversor.
Los de 600 a 700 W que ves por ahí son para suelo, para cubiertas industriales o para plantas grandes. En un chalet no se pueden instalar porque son demasiado grandes y complicados de manejar.
¿Cuánta superficie ocupan las placas calculadas?
Cada placa ocupa algo menos de 2 m2, pero no puedes multiplicarlos por el número de placas y darlo por resuelto. Hay que añadir separaciones, márgenes de seguridad en bordes y huecos, y las zonas que no sirven por obstáculos.
Calcula 2 a 2,5 m2 por placa de superficie útil. En cubierta inclinada cunden más porque van coplanares, casi juntas. En techo plano (azotea) la estructura da sombra entre filas y necesita más sitio para lo mismo.
Si no cabe, toca subir W por metro o bajar objetivo de cobertura a lo que deje el tejado.
¿Cómo afectan las sombras al cálculo?
Las sombras afectan mucho el cálculo del dimensionado. La pérdida por sombra no es proporcional a la superficie sombreada, sino que una sombra del diez por ciento sobre una placa puede tumbar la producción de todo el string al que está conectada, porque las células interconectadas en serie arrastran al resto.
Por eso el IDAE exige mirar sombras con separaciones mínimas. Saltárselo es de los pocos errores que aquí vemos graves de verdad.
No es lo mismo un árbol en diciembre (puntual, se gestiona) que la chimenea del vecino cada tarde (recurrente, se mete en números o se resuelve con optimizadores o micros). El bypass del panel te saca de un apuro, no te cubre una sombra diaria.
¿Cómo se calcula la potencia real de una placa solar?
La potencia de la ficha técnica se mide en laboratorio bajo condiciones estandarizadas de 1.000 W/m2 y 25 ºC de temperatura de célula, y en tu tejado en agosto a las 2 de la tarde no ocurre eso ni de broma.
Para comparar, quédate con tres datos.
Potencia en NOCT, más de calle (800 W/m2 y 20 ambiente). Coeficiente de temperatura, lo que pierde por grado de más (0,24% a 0,40%, cuanto más bajo mejor). Y degradación anual garantizada, sobre 0,5% en módulos decentes a 25 o 30 años.
¿Cómo se dimensiona una instalación de autoconsumo?
El autoconsumo añade una capa al método de cálculo general. Ya no basta con que la producción anual se parezca a tu consumo anual, hay que superponer la curva de generación prevista por las placas con tu curva de consumo y dimensionar para hacerla coincidir lo máximo posible, hora a hora.
¿Más producción es más ahorro? Solo si estás para gastarla, pasado cierto tamaño cada placa extra rinde menos, porque cae en horas sin consumo y se va a excedentes baratos.
Se puede arreglar sin placas, moviendo consumos. Lavadora, termo, clima o coche a horas solares y la curva se soluciona sola.
El problema clásico: factura de 150 euros, dimensionan al 100%, y el 70% se gasta de noche. Las placas generan lo prometido, nadie dice que fallen, pero la mitad se va a la red por céntimos.
¿Cómo se calcula el porcentaje de autoconsumo?
El porcentaje de autoconsumo mide la parte de la energía generada que consumes en el momento, y se calcula dividiendo los kWh autoconsumidos entre los kWh generados.
Sin batería, 30 a 50% es lo normal. Y sube moviendo consumos, no poniendo más placas.
No confundas el porcentaje de autoconsumo con cobertura. Por ejemplo, si gastas 4.000 kWh al año, generas 3.000 y autoconsumes 2.400 kWh, tienes un autoconsumo del 80% (2.400 de 3.000), y una cobertura del 60% (2.400 de 4.000). Los 600 kWh sobrantes se vierten, y los 1.600 kWh que faltan se compran.
Si tienes cobertura alta y autoconsumo bajo, tienes una instalación sobredimensionada y llena de excedentes. Al revés tienes una instalación que se queda corta y con margen para crecer.
¿Cómo se dimensiona la batería en función del cálculo?
Para dimensionar la batería, la magnitud de referencia es el consumo que quieres desplazar fuera de las horas solares, en kWh. El método tiene tres pasos.
- Mira cuánto gastas de noche en tu curva.
- Aplica lo útil real, una de litio de 5 kWh no da 5 (quédate con el 90 %). Y,
- Cuenta ciclos (de 100 a 0 sumando trozos, dos medias son un ciclo), que marcan la vida útil.
Compensa con mucho gasto nocturno o puntas caras, porque tiras de noche de lo que sobró de día. Y protege de apagones, sí, pero con la condición de hace falta un inversor híbrido con salida de respaldo. El estándar corta por seguridad si cae la red, y sin esa salida la batería no te da nada.
¿Cómo se calcula la producción anual de la instalación?
La producción anual estimada se obtiene multiplicando la potencia pico instalada por las horas de sol pico y el rendimiento, kWh al año = kWp x HSP x 365 x rendimiento, lo que en España suele traducirse en una producción específica de entre 1.300 y 1.800 kWh por cada kWp instalado según la zona.
Más útil que el total es el reparto por meses, para ver el invierno que es cuando aprieta. Un 5 a 10% de desvío entra en lo normal por el tiempo. ¿Más de 15% tras un año completo? A revisar. Y a largo plazo quita 0,5 % anual por degradación.
¿Cómo se verifica el cálculo de un presupuesto fotovoltaico?
Puedes convertir todo lo anterior en una lista de comprobación y usarla cuando compares ofertas.
¿La potencia encaja con tu consumo y horarios o es regla de tres? ¿Ratio CC/AC entre 1,1 y 1,3 o un 1,0 con inversor de más? ¿Rendimiento 0,75 a 0,85 o un 0,95 inflado? ¿Producción 1.300 a 1.800 por kWp según tu zona y desglosada por meses? ¿Qué degradación meten a 25 años?
Pregunta tal cual: ¿de qué curva partes?, ¿qué rendimiento aplicas y por qué?, ¿cómo tratas las sombras de invierno?
Y cuidado con packs cerrados por teléfono de comercializadoras. Miran tu factura y cuentan paneles. No dimensionan tu casa, dimensionan su margen. Viven de venderte luz, no de que ahorres.
¿Cómo se comprueba la producción real tras la instalación?
Comparas la producción estimada del estudio con la que marca la monitorización de tu inversor, y el periodo mínimo representativo es un año completo, o al menos un verano y un invierno. Las desviaciones pueden ser variadas y muchas de ellas totalmente normales. Un año más nublado de lo habitual, la suciedad acumulada, un árbol que ha crecido y ahora sombrea en noviembre, o una avería parcial que solo afecta a un string.
A veces es solo un año malo de nubes. O polvo. O ese árbol que en noviembre ya sombrea. O un string a medias.
El susto típico en foros: 5 o 10% menos y alarma. Normalmente no hay nada roto, es el año que tocó. Esto es parte de la posventa.
¿Cómo cambia el cálculo según el tipo de instalación fotovoltaica?
El cálculo cambia según la configuración del sistema, porque varía según la topología de la instalación, si hay conexión a red o no, y el marco regulatorio aplicable condicionan el resultado tanto como las horas de sol.
¿Qué es una instalación fotovoltaica conectada a red?
Una instalación conectada a red funciona con la red eléctrica como respaldo. Cuando tus placas no producen lo suficiente, tomas de la red sin que te enteres, y por eso el dimensionado no necesita garantizar días de autonomía ni incluir almacenamiento obligatorio.
Todo el método anterior está hecho para este caso, el autoconsumo doméstico que hacemos en HogarSolar.
¿Qué límites impone el punto de conexión al tamaño de la instalación?
Tu instalación eléctrica existente pone el primer límite. La potencia contratada, el esquema monofásico o trifásico de tu suministro y el estado de tu cuadro condicionan la potencia fotovoltaica que puedes acoplar sin obra adicional.
Hasta 100 kW entras en compensación simplificada (RD 244/2019). Por encima toca régimen ordinario. En tu casa no lo rozas, pero hay que dejarlo verificado antes de contratar y antes de legalizar.
Y otro umbral: hasta 15 kW en urbano no pides acceso y conexión. En rústico, ojito. Hemos visto refuerzos de distribuidora para verter que salían más caros que las placas.
¿Cómo funciona el autoconsumo con excedentes conectado a red?
El autoconsumo con excedentes conectado a red funciona de tal forma que la energía que produces y no consumes en el momento se vierte a la red automáticamente. Desde el RD 244/2019 tienes dos caminos principales para tratarla, la compensación simplificada de excedentes (tu distribuidora descuenta en la factura lo que viertes, valorado a precio medio de mercado) o la venta regulada registrándote como productor.
En viviendas, lo práctico es compensación simplificada con descuento a precio de mercado.
¿Cómo influye la compensación de excedentes en el tamaño óptimo?
Un kWh autoconsumido te ahorra lo que vale la electricidad que dejas de comprar, en torno a 0,15-0,30 euros según tu tarifa. Un kWh excedente compensado te vale aproximadamente el precio medio del mercado, unos 0,05-0,10 euros en los últimos tiempos. Y en las horas centrales de un día muy soleado, ese precio de compensación puede acercarse a cero, que es justo cuando tus placas producen más.
Autoconsumir te quita 0,15 a 0,30 euros de compra. Verter excedentes te devuelve 0,05 a 0,10 €. Y al mediodía, muchas veces no tendrás que comprar electricidad, si ese es tu pico de consumo, es lo óptimo.
Hay un punto donde más potencia ya no suma igual, porque toda la potencia extra se desaprovecha en el tramo barato de la luz. En el dimensionado lo obtenemos al cruzar producción por horas, autoconsumo y valor de cada kWh.
¿En qué se diferencia el dimensionado de una instalación aislada?
La instalación aislada es el caso opuesto. Sin red que te respalde, no hay que ajustar generación y consumo diurno, sino garantizar autonomía, porque el almacenamiento deja de ser opcional y se convierte en lo que sostiene el sistema.
Sin red tienes que cubrir días sin sol. Batería en el centro, híbrido o regulador, protecciones y casi siempre un generador independiente.
Por eso si tienes red cerca, vale la pena conectarse a ella, casi siempre se gana.
Valora las dos con números encima de la mesa. Lo barato mal planteado sale caro. Lo caro de más, también. Todo está en el cálculo.
¿Lo miramos con tus datos? En HogarSolar vemos curva y tejado antes de proponerte nada. Estamos en Andalucía y Madrid, instalamos en toda España y empezamos con una visita técnica.
