2023 ya se consideró un año récord para la expansión fotovoltaica. Se instalaron más de un millón de sistemas fotovoltaicos y más de 500.000 sistemas de almacenamiento, según la Asociación Alemana de la Industria Solar. Se trata de pasos importantes en cuanto al objetivo de transición energética. Al fin y al cabo, una cuarta parte de las necesidades de electricidad de Alemania deben cubrirse con energía fotovoltaica para 2030.

Para que esto tenga éxito, es preciso armonizar la creciente conciencia medioambiental, las directrices gubernamentales y los avances tecnológicos. En Alemania se ha instalado un total de 81,4 GW de capacidad fotovoltaica. Para alcanzar el objetivo es necesario ampliarla a 215 GW. Un objetivo elevado que requiere terreno, inversión y personal. Según el BMWK, 84.100 personas trabajaban en la industria solar en Alemania en 2022. En 2011 había casi el doble. Tras la fuerte caída del mercado en la década de 2010, la industria se está recuperando lentamente.

Sin embargo, el escenario internacional no se ha detenido en los últimos años. La nueva capacidad fotovoltaica instalada en todo el mundo aumentó una media del 40% anual entre 2020 y 2023. Según Bloomberg NEF 2023, solo esta cifra rondó los 400 gigavatios, siendo la caída de los precios de los módulos uno de los factores que contribuyeron a ello. En muchos países, la energía fotovoltaica es, con diferencia, una de las formas más baratas de suministro eléctrico. Alemania hace tiempo que cedió su papel pionero a China. Con 250 GW de nueva capacidad instalada, el país es ahora responsable del 60% del crecimiento fotovoltaico mundial. Con una producción total de más de 660 GW, China ha dejado muy atrás al número 2 de la tabla, Estados Unidos, con 169 GW. Alemania ha descendido al 5º puesto.

La creciente demanda de sistemas fotovoltaicos

Pero más importante que las clasificaciones y comparaciones es el potencial que ofrece nuestro país. Sin tener que entrar en conflicto con la agricultura o la conservación de la naturaleza, como a menudo proclaman los críticos, Alemania podría alcanzar fácilmente el objetivo de expansión, subraya el informe "Datos actuales sobre la energía fotovoltaica" del Instituto Fraunhofer. Sólo en el sector de la construcción existe un potencial técnico de 1.000 GW. Actualmente sólo se utiliza el diez por ciento del potencial de los tejados. Las innovaciones permiten cada vez más convertir edificios existentes y difíciles a fuentes de energía renovables de forma segura y sostenible. Existe, por tanto, un potencial de desarrollo económico en este campo, del que se beneficiarán la economía, el mercado laboral y, en última instancia, las personas.

El papel decisivo de los sistemas de montaje de alta calidad

Los sistemas fotovoltaicos son una inversión a largo plazo. Deben funcionar lo mejor posible durante al menos 20 años en el tejado o como sistema montado en el suelo expuesto al viento y la intemperie. Al mismo tiempo, se espera que generen energía con el máximo rendimiento. Como usuarios, queremos poder confiar en ello. Por eso, no sólo los módulos y las soluciones de almacenamiento evolucionan constantemente, haciéndose más eficientes y seguros. En el mercado fotovoltaico también están ocurriendo muchas cosas en el ámbito de las subestructuras.

Esto también es necesario. Con la expansión en Alemania y otros países, la atención se centra también en las superficies y tejados que plantean retos particulares. Las subestructuras deben proteger la superficie y el tejado y, al mismo tiempo, contribuir a garantizar la seguridad de los equipos de instalación. Al mismo tiempo, las tareas principales no deben quedar relegadas a un segundo plano:

• Integridad estructural: Un sistema de montaje estable y duradero es fundamental para soportar las fuerzas del viento, la nieve y otros factores ambientales.
• Mayor producción de energía: Un sistema de montaje correctamente instalado puede optimizar la producción de energía de un sistema fotovoltaico garantizando una alineación e inclinación óptimas de los módulos fotovoltaicos. Esto puede suponer un aumento de la producción de energía y un mayor rendimiento de la inversión.
• Mayor seguridad: Un sistema de instalación bien diseñado es crucial para la seguridad tanto de los instaladores como de los usuarios del edificio.

Nuestros equipos trabajan a diario para probar nuestras soluciones y mejorarlas en función de los comentarios de los clientes y de nuestra experiencia. PMT EVO 2.1 No es casualidad que nuestras soluciones PMT EVO 2.0 y PMT X118 hayan recibido la aprobación técnica general. De este modo, contribuimos a que el sector pueda seguir desarrollándose de forma sostenible.

Tejados y paredes de viviendas, espacios abiertos y zonas de doble uso: los sistemas fotovoltaicos son una de las soluciones clave en la transición energética. Ya no se conciben edificios nuevos sin energía fotovoltaica. En la fase previa a una renovación, también se comprueba si el uso de un sistema solar es una opción. Pero, ¿qué ocurre si el tejado no está perfectamente alineado para garantizar el pleno rendimiento solar? Podemos explicarle cómo interactúan la alineación y el ángulo de inclinación de una instalación fotovoltaica.

Alineación e inclinación óptimas de una instalación solar

Para que un sistema fotovoltaico convierta la luz solar en electricidad, debe recibir la mayor cantidad posible de luz solar durante el mayor tiempo posible. Esto significa que los módulos solares deben orientarse hacia el sol de forma que puedan recoger la mayor cantidad de energía posible.

Pero eso no es tan fácil. La Tierra no está quieta. Cambia de posición con respecto al sol a lo largo del día y del año:

• El sol está en su punto más alto al mediodía.
• Si el Sol se encuentra en su órbita entre el ecuador y el Trópico de Cáncer (21 de marzo a 23 de septiembre), está más alto sobre nosotros. Si, por el contrario, se encuentra en su órbita en dirección al Trópico de Cáncer (23.9. a 21.3.), se eleva muy poco sobre el horizonte.
  
  

El ángulo con el que los rayos del sol inciden sobre el suelo, el tejado de una casa o una pared varía, por tanto, en función de la hora del día y la estación del año. A esto se añade la topografía individual del entorno, que influye en el rendimiento solar.

Estos factores deben tenerse en cuenta para que un sistema de energía solar funcione eficazmente. Al diseñar el sistema, es importante encontrar el mejor compromiso entre todos los factores influyentes en función de los objetivos del operador.

¿Qué opciones de alineación existen?

En principio, los módulos solares pueden orientarse en todas las direcciones. Las orientaciones más comunes son sur y este-oeste.

Como el sol está en su punto más alto en el sur, tiene sentido colocar los módulos en esta dirección. Los módulos fotovoltaicos orientados al sur alcanzan sus valores máximos con el sol del mediodía. Si la electricidad producida no puede almacenarse, tiene sentido verter el excedente a la red.

Con una elevación este-oeste, el rendimiento constante se maximiza a lo largo del día. Por esta razón, se recomiendan las orientaciones este-oeste si la electricidad se va a generar para autoconsumo. Para cubiertas planas, una orientación este-oeste puede ser incluso la solución más eficiente.

Alineación y ángulo de inclinación

Los sistemas fotovoltaicos producen el máximo rendimiento solar cuando los rayos del sol inciden en los módulos solares en un ángulo de 90°. Sin embargo, en Europa, y por tanto al norte del Trópico de Cáncer, los rayos solares nunca inciden en el suelo en un ángulo de 90°. Por lo tanto, los módulos solares deben colocarse en un ángulo que depende de las condiciones del suelo o del tejado.

Por ello, al planificar una instalación solar se calcula el ángulo de inclinación en el que los módulos pueden recibir la mayor cantidad de sol a lo largo del año. En esta posición, puede alcanzarse el rendimiento anual máximo específico del emplazamiento de la instalación.

Es bueno saberlo:

Regla empírica Orientación: Cuanto más se desvíe la orientación del sur, mayor será la reducción del rendimiento. Con una desviación de 45° hacia el este o el oeste, se supone una reducción del rendimiento del 5 al 10 %.

Regla de oro para el ángulo de inclinación: cuanto más se desvíe la orientación del sistema del sur, menos deben inclinarse los módulos.

También en este caso, nuestros expertos estarán encantados de calcular la mejor solución para su proyecto.

Alineación e inclinación subóptimas de una instalación solar

Cuanto más se desvíen la orientación y la inclinación del óptimo, menor será el rendimiento solar con el que pueda funcionar la instalación fotovoltaica.

Sin embargo, las posiciones que se desvían de estas orientaciones ideales también pueden tener sentido si se ajustan a los objetivos de los operadores del sistema. Por tanto, casi todas las orientaciones de sureste a suroeste son adecuadas. 

En cuanto a la alineación, buscamos la mejor orientación posible en función de sus objetivos y calculamos el rendimiento solar que puede esperar.

Sistemas fotovoltaicos de seguimiento

Si la posición del sol cambia a lo largo del día y del año, ¿por qué no movemos los módulos solares con él? Los sistemas de seguimiento fotovoltaico hacen exactamente eso. Se distingue entre sistemas de seguimiento de un eje y de dos ejes.

Sin embargo, como los sistemas de seguimiento requieren mucho espacio y son caros en comparación con el rendimiento solar, apenas se han utilizado hasta la fecha.

Cálculo de la inclinación de los sistemas solares

Herramientas como el Atlas Solar Mundial o el Sistema Europeo de Información Geográfica Fotovoltaica proporcionan una buena visión de conjunto de los lugares del mundo en los que se puede esperar recibir radiación solar.

La alineación e inclinación de su instalación solar depende de todos los factores mencionados anteriormente. Las calculadoras en línea pueden darte una estimación aproximada. Sin embargo, su inconveniente es que no disponen de información esencial que sólo usted, como propietario del tejado o del terreno, conoce o que sólo puede recabar in situ.

¿Una montaña cercana proyecta sombras sobre el sistema? ¿Y las chimeneas, antenas parabólicas y otras estructuras del tejado? ¿Hay árboles en los alrededores que sobresalgan del tejado? Nuestros equipos de expertos calcularán la alineación perfecta y el ángulo de inclinación óptimo para su proyecto y le mostrarán sus opciones.

¿Tiene un proyecto concreto? Hable con nosotros.

PREGUNTAS FRECUENTES:

• ¿Qué orientación es la mejor para instalar un sistema solar?
  Una orientación sur con un ángulo de inclinación que maximice el tiempo en el que los rayos del sol pueden alcanzar los módulos solares en un ángulo de 90° es ideal para instalar un sistema de energía solar. Sin embargo, no es posible decir en términos generales cuál es la mejor orientación para su proyecto. La ubicación, la topografía y otros factores influyen en el funcionamiento de un sistema fotovoltaico.
• ¿Cómo afecta la orientación a la producción de energía de una instalación solar?
  Como regla general, cuanto más se desvíe la orientación del sur, menor será el rendimiento energético. Se supone que una desviación de 45° supone una pérdida de energía del 5-10%.
• ¿Qué orientación aumenta la producción de un sistema de energía solar?
  Una orientación hacia el sur garantiza que se pueda generar la máxima cantidad de energía al mediodía con la máxima cantidad de radiación solar. Sin embargo, una orientación este/oeste puede ser la mejor solución a lo largo del día. Estaremos encantados de calcular la producción máxima para su proyecto en función de sus circunstancias individuales.