¿Qué son las sombras y cómo afectan la generación de un sistema fotovoltaico?
Un árbol, una antena, un edificio cercano o incluso otro módulo pueden proyectar una sombra sobre los paneles solares.
Y aunque parezca algo menor, las sombras en paneles solares pueden modificar significativamente el comportamiento de un sistema fotovoltaico.
El efecto dependerá de factores como:
- Tamaño de la sombra.
- Horario en el que aparece.
- Cantidad de módulos afectados.
- Forma en que están configurados los strings.
- Tipo de inversor utilizado.
- Distribución de los MPPT.
Por eso, analizar las sombras antes de instalar es una parte importante del diseño.
¿Por qué una sombra afecta la generación?
Las celdas fotovoltaicas generan electricidad cuando reciben radiación solar.
Cuando una parte del módulo queda sombreada, esa zona produce menos corriente que las celdas expuestas directamente al sol.
El problema se vuelve especialmente importante cuando varios paneles están conectados en serie.
En un string, la corriente debe circular a través de todos los módulos conectados.
Por eso, si uno de ellos reduce considerablemente su producción, puede afectar el comportamiento eléctrico del conjunto.
De manera sencilla:
Panel sin sombra → mayor producción disponible
Panel sombreado → menor producción disponible
Pero el efecto sobre el sistema completo dependerá de cómo esté configurada la instalación.
No todas las sombras son iguales
Una instalación puede experimentar diferentes tipos de sombreado.
Sombras permanentes
Son generadas por elementos que permanecen siempre en el mismo lugar, como:
- Chimeneas.
- Muros.
- Equipos de aire acondicionado.
- Antenas.
- Edificaciones cercanas.
Su impacto puede anticiparse durante la etapa de diseño.
Sombras temporales
Aparecen únicamente durante ciertas horas.
Un árbol, por ejemplo, puede no generar ninguna sombra a las 10:00 a. m., pero cubrir varios módulos durante la tarde.
Sombras variables
Cambian a lo largo del año debido a la posición del sol.
Esto significa que una cubierta aparentemente libre de obstáculos durante una visita puede presentar sombreado en otras temporadas.
Por eso, analizar únicamente una fotografía tomada en un momento específico no siempre es suficiente.
¿Una pequeña sombra puede afectar todo el panel?
Puede hacerlo.
Los módulos fotovoltaicos están formados por múltiples celdas conectadas eléctricamente.
Para reducir el impacto del sombreado, normalmente incorporan diodos bypass, que permiten desviar la corriente alrededor de determinadas secciones del módulo cuando existen condiciones desfavorables.
Sin embargo, esto no significa que una sombra deje de afectar la producción.
La generación del módulo puede disminuir y, dependiendo de la arquitectura del sistema, también puede influir en otros paneles conectados al mismo string.
¿Qué papel cumple el MPPT?
El MPPT busca continuamente el punto de operación en el que el campo fotovoltaico puede entregar la mayor potencia disponible.
En instalaciones con diferentes orientaciones o condiciones de sombreado, distribuir adecuadamente los strings entre varios MPPT puede ayudar a gestionar mejor esas diferencias.
Por ejemplo:
Si una parte de la cubierta recibe sombra durante la mañana y otra permanece totalmente despejada, puede resultar conveniente evitar que ambas zonas trabajen bajo exactamente las mismas condiciones eléctricas.
Aquí es donde la cantidad de MPPT de inversores como SolaX o GoodWe puede convertirse en una variable relevante durante el diseño.
¿Qué ocurre cuando cada panel trabaja de forma más independiente?
Otra arquitectura posible es utilizar microinversores.
A diferencia de un sistema tradicional con varios paneles conectados a un mismo inversor string, el microinversor permite gestionar la conversión de energía a nivel de uno o pocos módulos, según la referencia.
Esto significa que si un módulo recibe sombra, el efecto puede quedar más localizado y no necesariamente condicionar de la misma manera al resto de los paneles.
Esta arquitectura puede ser especialmente interesante en instalaciones con:
- Diferentes orientaciones.
- Cubiertas pequeñas.
- Obstáculos.
- Sombreado parcial.
- Múltiples planos de techo.
Soluciones de TSUN, por ejemplo, permiten diseñar sistemas con gestión más distribuida de los módulos.
¿Microinversores siempre son la solución a las sombras?
No necesariamente.
La arquitectura debe responder al proyecto completo.
Si una cubierta es amplia, uniforme y prácticamente no presenta obstáculos, un inversor string correctamente dimensionado puede ser una solución adecuada.
Si existen múltiples zonas con sombras, orientaciones o condiciones diferentes, puede ser conveniente evaluar alternativas como:
- Distribución independiente de MPPT.
- Reorganización de strings.
- Reubicación de módulos.
- Microinversores.
- Eliminación o reducción del obstáculo cuando sea posible.
La primera solución no debería ser cambiar el equipo, sino entender de dónde viene la sombra y cuándo ocurre.
¿Qué debe revisar un instalador antes de diseñar?
Antes de definir la ubicación de los módulos conviene identificar:
- Obstáculos cercanos.
- Edificaciones vecinas.
- Árboles.
- Antenas.
- Chimeneas.
- Muros.
- Orientación de la cubierta.
- Inclinación.
- Recorrido del sol durante el día.
- Distancia entre filas de paneles.
También es importante evitar que los mismos módulos produzcan sombras entre sí.
En instalaciones con varias filas, una distancia insuficiente puede provocar que una fila proyecte sombra sobre la siguiente durante determinadas horas.
Las sombras también pueden indicar un problema de operación
Si un sistema que normalmente produce cierta cantidad de energía comienza a registrar una reducción inesperada, vale la pena revisar si existe un nuevo factor de sombreado.
Por ejemplo:
Un árbol que creció, una nueva estructura, acumulación localizada de suciedad o algún objeto instalado posteriormente sobre la cubierta.
Por eso, el monitoreo permite detectar comportamientos que merecen una inspección más detallada.
¿SolaX, GoodWe o TSUN?
Más que elegir primero la marca, el instalador debe analizar cómo se comportará la cubierta.
SolaX y GoodWe cuentan con inversores con diferentes configuraciones de MPPT para proyectos donde los strings pueden distribuirse según las condiciones de generación.
TSUN, mediante microinversores, ofrece una arquitectura en la que la gestión de la generación puede realizarse de manera más independiente a nivel de módulos o pequeños grupos.
La mejor solución dependerá de la geometría, orientación, sombreado y escala del proyecto.
Las sombras en paneles solares pueden reducir la generación de un módulo y afectar el comportamiento de un sistema fotovoltaico, especialmente cuando los paneles se encuentran conectados en serie.
Por eso, identificar posibles obstáculos, estudiar el recorrido del sol y definir correctamente strings, MPPT o microinversores debe formar parte del diseño desde el inicio.
Para distribuidores e instaladores, entender el comportamiento del sombreado permite recomendar una arquitectura más adecuada y evitar pérdidas que podrían haberse previsto antes de la instalación.
En Cosostenible suministramos inversores SolaX y GoodWe, además de microinversores TSUN, para diferentes configuraciones y necesidades de proyectos fotovoltaicos.
¿Tu proyecto presenta diferentes orientaciones o zonas con sombreado? Consulta nuestro portafolio y encuentra la arquitectura adecuada para las condiciones de la instalación.
