Para tener claro este concepto de Factor de escala en el sistema fotovoltaico, lo primero es dejar bien definido lo que es la potencia pico y la potencia nominal del sistema.

Un conjunto de módulos fotovoltaicos forma el generador fotovoltaico del sistema. Éste quedará definido por la suma de las potencias pico de cada uno de los módulos que lo forman. Normalmente se mide en vatios pico (Wp) o Kilovatios Pico (kWp).

La suma de la potencia nominal de los inversores que haya será la potencia nominal del sistema. Comúnmente se mide en vatios nominales (Wn) o Kilovatios Nominales (kWn).

Potencias pico

Respecto a la potencia pico de un módulo, es importante recordar que ese valor que nos indica la ficha del fabricante hace referencia a unas condiciones muy concretas de laboratorio, las condiciones STC, o Condiciones Estándar de Medida. Que son las siguientes:

• Irradiancia de 1000 W/m²,
• Temperatura de la célula fotovoltaica 25°C,
• Valor espectral = 1,5 AM.

Estas condiciones de laboratorio son muy favorables, ya que la irrandiancia no suele llegar a 1000 W/m² y la temperatura de la celda suele estar por encima de los 25 °C.

Por lo tanto, aunque vemos que en unas condiciones de laboratorio un módulo es capaz de dar el máximo de potencia pico. En la realidad esa potencia será menor. Ya que, si la irradiación es cercana a 1000 W/m², la temperatura será mucho mayor a 25ºC.

Este hecho provoca que habitualmente se instale mayor potencia pico que potencia nominal. Sabiendo que parte de la potencia pico que se instala no se va a poder alcanzar, desde un punto de vista técnico. No tendría sentido instalar la misma potencia nominal en inversores que solo encarecería el sistema sin llegar a ser usado.

Por ejemplo, si tenemos 120 kWp en módulos instalados en una cubierta e instalamos 100 kWn en inversores.

El factor de escala ayuda a realizar un prediseño y cuando se ha terminado la ingeniería de diseño y detalle, a comprobar la instalación.

Este factor de escala suele estar entre 1 y 1,3. Aunque los inversores actuales están ya adaptados a factores de escala de 1,5 sin que se generen ningún problema desde el punto de vista eléctrico.

Elección de factores de escala

Elegir un factor de escala se basa en la experiencia de los propios diseñadores y no existe un número que sirva para todas las instalaciones y en todas las partes del planeta.

Simplemente hay que tener presente que cuanto peores sean las condiciones de la instalación, mayor deberá ser este factor de escala.

Existen una serie de factores determinantes a analizar:

• La irradiancia y temperatura ambiente anual en la zona de la instalación.
• La inclinación real respecto a la óptima.
• La orientación real respecto a la óptima.
• Pérdidas generales: caídas de tensión, calidades de equipos, etc.

Cuanto más nos alejemos de las condiciones STC, de las inclinaciones y orientaciones óptimas y de las condiciones más ideales de instalación, mayor podrá ser el factor de escala.

Efecto Clipping

Aumentar el factor de escala en exceso puede provocar cortes en la producción, lo que se llama EFECTO CLIPPING. Este efecto ocurre cuando el campo fotovoltaico entrega más potencia al inversor de la que es capaz de transformar en corriente alterna, provocándose cortes en la capacidad de producción y un calentamiento excesivo.

Consideramos el factor de escala fundamental a la hora de diseñar el sistema FV y para comprobarlo una vez se finalice, optimizando el LCOE (Levelized Cost of Energy) y evitando posibles pérdidas de energía.

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