Pruebas de rendimiento del panel solar

Desde finales de 2015 hasta 2017, pusimos a prueba 15 paneles solares de las principales marcas en un proyecto conjunto con CSIRO. Los paneles se probaron en interiores en el laboratorio de CSIRO y en exteriores durante 12 meses.

En este artículo explicamos nuestros hallazgos de esa revisión y los conocimientos que obtuvimos a lo largo del camino. Este artículo fue escrito con la ayuda del Dr. Chris Fell del Centro de energía CSIRO.

Los paneles solares en esa prueba y sus puntajes finales fueron:

• LG LG300N1C-B3 (96%)
• Jinko JKM250P-60-A (91%)
• CS6P-250P canadiense (89%)
• Suntech STP250-20 / Wd (89%)
• Yingli YL270C-30b (88%)
• Trina TSM-260PC05A (87%)
• Yingli YL250P-29b (86%)
• Tindo Karra-250 234 (86%)
• JA Solar JAP6-60-260 / 3BB (85%)
• Sunpower SPR-E20-327 217 (85%)
• Simax SM660-250 (84%)
• Renesola JC260M-24 / Sib (84%)
• Q-Cells Q.PRO-G3 255 (84%)
• CNPV CNPV-250P (83%)

Todos estos han sido reemplazados por modelos más nuevos. Tenemos otro lote de paneles ahora en prueba; ver lo último revisión.

Los paneles solares son uno de los productos más complejos que ha probado CHOICE y solicitó una instalación experta y método de prueba - por eso nos asociamos con el CSIRO Energy Center en Newcastle. Los datos clave que necesita saber al comprar paneles solares se encuentran en nuestro guía de compra.

Tecnología de rápido movimiento

No es de extrañar que los paneles que compramos para esta prueba en 2015 hayan sido descontinuados. Los fabricantes de paneles solares siempre están desarrollando modelos más eficientes y es común que un panel sea reemplazado en un año o dos por modelos con especificaciones más altas. Por ejemplo, el modelo de 250 W de una marca se eliminaría gradualmente y se reemplazaría por un modelo de mayor rendimiento con una potencia nominal de 260 W o más. Pero no hay una forma fácil de evitar eso; los paneles debían probarse al aire libre durante un año completo en todas las estaciones para dar una medida real de su rendimiento, por lo que era inevitable que muchos de ellos se suspendieran en uno o dos años.

Desafortunadamente, esto significa que ya no podemos recomendar ninguno de esos paneles probados, simplemente porque ya no están disponibles. Pero es justo decir que si un panel se desempeñó particularmente bien en nuestra prueba, podría esperar razonablemente un buen resultado de cualquier panel de mayor rendimiento que lo reemplazara. Tenemos otro prueba en proceso y se incluyen nuevos paneles de muchas de las mismas marcas.

La tecnología real que utilizan los paneles solares no ha cambiado drásticamente en los últimos años; la tendencia se centra más en aumentar la eficiencia y en una reducción general del precio por vatio.

• En otras palabras, los paneles solares son cada vez más baratos y eficaces; eso es una buena noticia cuando los reembolsos del gobierno y las tarifas de alimentación han disminuido o desaparecido.

Rendimiento a lo largo del tiempo

Si bien todos los paneles solares probados tienen una garantía de rendimiento de 25 años (que es típica de estos productos), se espera que su rendimiento se degrade con el tiempo. La mayoría de las garantías establecen que el panel seguirá produciendo al menos el 80% de su potencia de salida declarada después de 25 años. Nuestra prueba mostró que la producción se degradó un poco más de 12 meses para la mayoría de los paneles en prueba, pero dentro de la cantidad esperada.

Puede que le sorprenda más otro aspecto que demostró nuestra prueba: los paneles funcionan mejor en invierno de lo que cabría esperar. Debido a que los paneles solares utilizan la luz solar para producir electricidad, uno pensaría que el verano sería su temporada más productiva. Bueno, lo es, pero principalmente debido a los días más largos y, por lo tanto, a las horas de luz solar. La eficiencia real de los paneles generalmente disminuye en verano a medida que se calientan. Esto se debe a la física del efecto fotovoltaico. Por lo tanto, a veces obtendrá menos energía de los paneles en un día muy caluroso que en un día templado (y recuerde, incluso en un día de 25 ° C, los paneles de su techo podrían estar funcionando a más de 40 ° C). Las clasificaciones de energía del panel solar se basan en condiciones estándar (temperatura del panel de 25 ° C). Sin embargo, la caída en la eficiencia se compensa con creces por los días soleados más largos, por lo que, en general, los paneles suelen producir más electricidad en verano que en otras estaciones.

Cuando calculamos la 'potencia promedio en exteriores', normalizamos efectivamente todos los resultados a una irradiancia fija de 1000W / m² (ver Ponerse técnico, debajo). La irradiancia es, en términos simples, la cantidad de luz que cae sobre el panel por unidad de área. Hicimos esto para proporcionar un número que se pareciera a los números a los que la gente está acostumbrada (un promedio real habría incluido horas cercanas al amanecer, el atardecer y la noche, por lo que habría sido bajo y algo sin sentido). El resultado de la normalización es que elimina las variaciones estacionales de irradiancia. Eso deja las variaciones estacionales en temperatura, espectro y ángulo, y son estos factores los responsables del aparentemente mejor desempeño en invierno.

Nuestros resultados normalizados después de los 12 meses completos en el campo mostraron que la producción de energía promedio, o rendimiento, en todos los paneles aumentó en aproximadamente un 2%, en comparación con el rendimiento durante los primeros tres meses solamente (octubre de 2015 a enero de 2016, que es la mayor parte del verano temporada). El mayor aumento fue del 3,69% (Simax) y el menor del 0,65% (canadiense).

•  En términos generales, los paneles con mejor rendimiento tendieron a tener menos variación en su rendimiento a lo largo del año.

La potencia eléctrica se mide en vatios (W) y siempre representa la potencia en un momento determinado. Naturalmente, a medida que la posición del sol cambia a lo largo del día, la cantidad de luz solar que incide en el panel cambia y, por lo tanto, la salida del panel solar también cambia. La potencia exterior media medida en nuestro revisión es la potencia de salida promedio de ese panel durante el período de tiempo establecido, pero corregida como si la irradiancia solar estuviera en el valor estándar de 1000 W / m² todo el tiempo. Esto puede parecer complicado, pero proporciona una forma útil de comparar el rendimiento del panel en exteriores con su rendimiento en el laboratorio, teniendo en cuenta que todas las mediciones en el laboratorio se realizan con la irradiancia estándar de 1000 W / m².

Los niveles de irradiancia típicos en exteriores varían de cero (por la noche) a unos cientos de W / m² (en un día nublado) a más de 1100 W / m² para paneles de cara al sol al mediodía en un día despejado.

Puede notar que la 'potencia promedio en exteriores' en nuestra revisión es más baja que la potencia nominal anunciada para el panel. Esto se debe a que las clasificaciones de la etiqueta se realizan en el laboratorio con el panel solar mantenido a 25 ° C. Esto se hace con el propósito de estandarizar, ya que un panel puede funcionar de manera diferente a otro a diferentes temperaturas al aire libre. Cuando la irradiancia alcanza los 1000 W / m² al aire libre, la temperatura del panel es típicamente 20-30 ° C por encima de la temperatura ambiente, dependiendo del tipo de instalación (techo, campo, etc.). Esto significa que los paneles pueden superar los 60 ° C en algunas partes de Australia, o incluso más en casos extremos.

Y aunque la temperatura del panel solar es el segundo factor más importante para determinar su potencia de salida (después de la irradiancia), también existen otros factores. El ángulo del sol en el cielo tiene dos efectos adicionales débiles pero notables en la salida. El espectro (color) de la luz solar cambia a medida que el sol se acerca al horizonte; es por eso que las puestas de sol parecen naranja, y la reflectividad de los paneles solares también es mayor cuando el sol está en un ángulo oblicuo. Estos factores se combinan para hacer que la comprensión de la producción real de los paneles solares en el campo sea bastante complicada.

Si bien es interesante comparar la 'potencia medida en exteriores' con la etiqueta o la potencia nominal declarada, no hacer una comparación justa entre los paneles en nuestra prueba, porque algunos de estos tienen diferentes clasificaciones de etiqueta para otros. Para abordar esto, se nos ocurrió un valor de 'rendimiento por 1000 vatios por etiqueta' para cada panel. Estos números son entonces directamente comparables y pueden clasificarse, porque muestran qué paneles aprovechan al máximo la luz solar disponible en una situación operativa real.

FOTO: CSIRO Energy Center