Tema: Análisis de la producción mensual mediante PVGIS

Hola a todos,

En mi primer post analicé la producción anual de un sistema fotovoltaico teórico mediante la herramienta de PVGIS (enlace), en este os realizo el análisis mensual.

Notas importantes:
1) Todos los datos se han obtenido con un punto de latitud y longitud perteneciente a Cataluña. Aun así, me atrevería a decir que todas las conclusiones aquí expuestas sirven para toda España.
2) Los valores de producción mensual que se muestran están en tanto por ciento y normalizados respecto al mayor valor mensual obtenido. Para clarificar, os muestro un ejemplo:

a) Energía mensual obtenida para un azimut de -45° (SE) y una inclinación de 35° en el mes de enero: 98 kWh

b) La Energía mensual máxima cuando se analizan todos los meses se obtiene en julio para un azimut de 5º (S) y una inclinación de 10º: 201 kWh

c) Normalización de la potencia del punto a): 98 kWh / 201 kWh * 100 = 48.76%

d) Interpretación del tanto por ciento del punto c): en enero los paneles solares montados con un azimut de -45° y una inclinación de 35° rendirán un 51.24% menos respecto al máximo absoluto que podrían tener en julio

Usando esta manipulación de los datos podemos sacar conclusiones generales sin que estas dependan del valor de potencia pico instalada, las pérdidas, el inversor, etc. Dicho de otra manera, lo importante pasa a ser la forma de las gráficas y no sus valores absolutos. El beneficio que nos aporta esta normalización es poder comparar de manera visual todos los meses entre ellos teniendo en cuenta que están referenciados a la teórica máxima producción mensual.

Para el análisis mensual he obtenido todos los datos de la producción normalizada en cada mes del año para cada pareja de inclinación y azimut. Para ambos parámetros el barrido se ha hecho con pasos de 5°, así pues la inclinación va de los 0° a los 90° y el azimut de los -180° a los 180° (de N a N, completando los 360°). En este caso no os adjuntaré ninguna tabla y os muestro directamente las imágenes 3D de los datos (fijaros que he dejado el valor máximo del eje de la producción anual normalizada en 100% para que la comparación entre meses sea más visual):

He generado un .gif con todas las imágenes:



Las conclusiones más importantes que creo que se pueden extraer (o corroborar) de las imágenes son:
- En los meses de enero, febrero, marzo, abril, agosto, septiembre, octubre, noviembre y diciembre los valores máximos de producción mensual se obtienen alrededor de una orientación sur
- En los meses de mayo, junio y julio los valores máximos de producción mensual se obtienen en posiciones con ángulos pequeños de inclinación y para cualquier orientación
- Como explican las dos anteriores conclusiones, no existe una única y mejor orientación para todos los meses. Aunque es cierto que mirando las gráficas el sur parece la opción ganadora para un sistema de orientación fija

Para analizar más en profundidad los datos obtenidos he generado un gráfico por mes que muestra la producción normalizada del mes en cuestión en función de la inclinación de los paneles para las ocho orientaciones más comunes (fijaros que aquí sí que he optimizado cada valor máximo del eje de la producción anual normalizada para poder comparar las gráficas de forma cuantitativa):

Más allá de lo visual de los resultados, podemos sacar (o corroborar) varias conclusiones:
- Se corroboran las conclusiones del análisis de las gráficas 3D
- Las peores producciones se obtienen siempre con paneles orientados al N
- En los meses de mayo, junio y julio existen muy pocas diferencias en la producción mensual para orientaciones O, SO, S, SE y E
- Las mayores diferencias en producción mensual entre distintas orientaciones se dan en los meses de noviembre, diciembre, enero y febrero
De las gráficas anteriores se pueden sacar conclusiones cuantitativas como la siguiente: en el mes de enero (invierno) la máxima producción mensual que se puede obtener con la posición óptima de los paneles (azimut a 0º y inclinación a 65º) es del 65%. O dicho de otra forma, en el mes de enero es imposible obtener más del 65% de la máxima producción mensual que nos pueden dar los mismos paneles en julio (mes donde para un azimut de 5º y una inclinación de 10º se obtiene un 100% de la producción mensual).

A continuación, os represento la producción mensual normalizada en la inclinación óptima para cada una de las orientaciones y para cada uno de los meses del año:

Algunas de las múltiples conclusiones que podemos sacar (o corroborar) de las gráficas anteriores son:
- Las mínimas producciones se obtienen en los meses de invierno
- Las máximas producciones se obtienen en los meses de verano
- Para los meses de junio, julio y agosto las producciones mensuales óptimas están discretizadas en valores puntuales. Dicho de otro modo, en estos meses se da la situación de que para un rango de orientaciones con inclinación optimizada la producción mensual es la misma
- Para el mes de junio sólo existe una inclinación óptima para cualquier orientación (y es 0º).
- La máxima producción máxima obtiene en julio
- La mínima producción máxima se obtiene en noviembre

Todas estas gráficas son a primera lectura abrumadoras, pero de ellas se pueden extraer muchas más conclusiones de la que aquí he escrito; invito a cada lector a sacar las suyas (y si quiere, compartirlas). Espero que el post haya sido de vuestro interés. En cuanto tenga algo de tiempo libre escribiré el análisis de la producción des del punto de vista diario. Saludos a todos!

Muchas gracias, por tu aportación. Al tema de la inclinación de los paneles le di muchas vueltas y no encontré nada tan bueno como tu estudio. Lo de la orientación es más intuitivo. Es posible que en determinadas localizaciones como por ejemplo nieblas matutinas se maximizaria la producción con ligeras variaciones de orientacion, en el caso que expongo mirando hacia el SO. Otra de las cosas que me llama la atención es que para un mes concreto los valores máximos de producción se mueven en un rango relativamente amplio de inclinaciones.
Seria interesante saber un seguidor solar de un eje o de dos ejes como influiría en la producción.
Saludos y enhorabuena por tu aportación.

Muy bueno el analisis, son cosas a tener en cuenta para las futuras instalaciones. MUCHAS GRACIAS

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Excelente estudio.

Me as dejado co la boca abierta

Iniciado por golfo

Me as dejado co la boca abierta

Hahahahahaha me has hecho reír . Gracias!

Gracias por el análisis, muy completo, quizá lo ideal seria que se pudiese variar la inclinación de las placas de 15 a 45 grados, verano-invierno a lo largo del año con una orientación sur

Fe de erratas... En las nota 2) donde digo "potencia mensual" debería haber escrito "energía mensual"... Donde tendría la cabeza!

Enhorabuena por la currada, Muy interesante y pedagógico, sólo un comentario.

El estudio deja entrever que el mes que mas se produce es Julio, cuando la realidad (y los estudios completos y no solo orientación/inclinación) nos dice que en Mayo y junio se suele producir más que en Julio (perdidas por temperatura). Al menos en la mitad sur