Para satisfacer una demanda mensual de electricidad de 300 kWh, suele ser necesario un conjunto de paneles solares de CC con una capacidad de entre 2,7 kW y 3,2 kW (suponiendo 4-5 horas de luz solar máxima al día y un índice de pérdidas del sistema de 15%-25%). Según la directriz local de Nueva Jersey, cada kilovatio de capacidad solar instalada genera aproximadamente 1.200 kWh al año. Por lo tanto, para satisfacer una demanda anual de electricidad de 3.600 kWh, se necesita un sistema de aproximadamente 3 kW.
1. Método detallado de cálculo de la capacidad (también aplicable a los sistemas B2B/grandes)
300 kWh ÷ 30 días = 10 kWh/día
2. Calcule las horas de sol pico (PSH) de su localidad
Este valor representa el número de horas al día que los paneles solares funcionan a plena potencia nominal. En Estados Unidos, los valores típicos oscilan entre 3 y 6 PSH dependiendo de la ubicación geográfica. La mayoría de las zonas de Nueva Jersey tienen una media de 4,5 PSH. Se pueden obtener valores específicos utilizando mapas de irradiancia solar o herramientas como NSRDB o PVWatts.
3. Contabilización de las pérdidas/derivaciones del sistema
Ningún sistema alcanza una eficiencia de 100%. Las pérdidas típicas incluyen:
Pérdidas de conversión del inversor
Pérdidas por cable (CC/CA)
Desajuste/degradación del módulo
Temperatura/pérdidas térmicas
Efectos de la suciedad, el sombreado, el polvo
Recorte o parada del inversor
Los factores de reducción de potencia reales deben oscilar entre 0,75 y 0,85 (lo que representa pérdidas de 15-25%). Dé prioridad a las estimaciones del instalador si están disponibles.
4. Calcular la capacidad necesaria de la matriz de CC
Potencia de CC necesaria (kW) = Demanda diaria de kWh ÷ (PSH × factor de reducción)
Por ejemplo:
Duración del almacenamiento = 5 horas, factor de reducción = 0,80 → Capacidad necesaria = 10 ÷ (5 × 0,80) = 2,5 kW.
Duración del almacenamiento = 4 horas, factor de reducción = 0,80 → Potencia necesaria = 10 ÷ (4 × 0,80) = 3,125 kW.
En aplicaciones prácticas, se suelen utilizar valores intermedios, como ~2,7-3,2 kW.
5. Verificación mediante reglas empíricas locales
En Nueva Jersey, un sistema solar de 1 kW genera aproximadamente 1.200 kWh al año.
Consumo anual de electricidad = 300 × 12 = 3.600 kWh
Potencia necesaria = 3.600 ÷ 1.200 = 3,0 kW
Este resultado coincide con la estimación anterior tras contabilizar las pérdidas.
6. Enfoque de optimización de sistemas B2B/gran escala
Relación de capacidad CC/CA/Factor de sobredimensionamiento: Establezca la capacidad del módulo de CC entre 1,1 y 1,3 veces la capacidad del inversor de CA para aumentar la generación en condiciones de baja irradiancia, aunque esto puede provocar una reducción de la potencia durante los periodos punta.
Fluctuaciones estacionales/Diseño de la capacidad de reserva: Añadir capacidad redundante de 10-20% si se produce una alta demanda de electricidad durante los meses de poca luz solar (invierno).
Eficiencia del inversor y pérdidas por recorte: La eficiencia del inversor puede caer por debajo de 100% bajo cargas específicas. Cuando la potencia del módulo supera los valores nominales del inversor, el exceso de capacidad provoca un recorte de potencia.
Limitaciones físicas/Sombreado/Orientación: Si partes del tejado están a la sombra o mal orientadas, aumente la capacidad u optimice la disposición.
