La energía solar no es una energía alternativa: es la energía.
Hermann Scheer

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  1. #1
    TechSol está desconectado Forero Junior
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    Predeterminado Análisis de la producción anual mediante PVGIS

    Hola a todos,

    Quisiera primero, y muy brevemente, escribir una pequeña introducción de lo que aquí mostraré. Estoy en fase de estudio teórico de una instalación de autoconsumo en cubierta plana de vivienda unifamiliar orientada al SO. Cuando me sumergí en dicho proyecto descubrí la web de PVGIS (enlace) y su fabulosa herramienta para obtener datos teóricos de la instalación. Después de jugar un poco con ella me dí cuenta de lo interesante que sería poder mostrar los datos que brinda de otra manera más educativa. Con este post quiero compartir lo obtenido y devolver mínimamente todo lo que he aprendido de este foro.

    Notas importantes:
    1) Todos los datos se han obtenido con un punto de latitud y longitud perteneciente a Cataluña. Aún así, me atrevería a decir que todas la conclusiones aquí expuestas sirven para toda España.
    2) Los valores de producción anual que se muestran están en tanto por ciento y normalizados respecto al valor máximo. Para clarificar, os muestro un ejemplo:
    a) Potencia anual obtenida en PVGIS para un azimut de -45° (SE) y una inclinación de 35°: 1700 kWh
    b) Potencia anual máxima de todos los datos obtenidos en PVGIS: 1810 kWh
    c) Normalización de la potencia del punto a): 1700 kWh / 1810 kWh * 100 = 93,92%
    d) Interpretación del tanto por ciento del punto c): los paneles solares montados con un azimut de -45° y una inclinación de 35° rendirán un 6.08% menos respecto a su máximo teórico

    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.

    La primera imagen que os muestro es una tabla con todos los datos obtenidos del valor normalizado de la producción anual 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°). Como la tabla a secas es un poco tosca, he dado a las celdas un toque de color poniendo un formato condicional con escala de color. La escala va del rojo al verde, siendo el rojo más intenso él valor más alto de producción anual y el verde más intenso el valor más bajo. He partido la tabla en dos para que se vea mejor en el post:

    Análisis de la producción anual mediante PVGIS-01_tabla_1.jpgAnálisis de la producción anual mediante PVGIS-01_tabla_2.jpg

    De la tabla se pueden extraer (o corroborar) algunas conclusiones:
    - Los valores máximos de producción anual se obtienen alrededor de una orientación sur
    - El máximo de producción anual se obtiene con orientación sur y inclinación de entre 35° y 40° (PVGIS calcula que la inclinación óptima con un azimut de 0°, orientación sur, es de 38° para la ubicación escogida)

    Con la finalidad de tener una representación más visual los datos de la tabla anterior he generado una gráfica 3D:

    Análisis de la producción anual mediante PVGIS-02_3d_1.png Análisis de la producción anual mediante PVGIS-03_3d_2.png Análisis de la producción anual mediante PVGIS-04_3d_3.png Análisis de la producción anual mediante PVGIS-05_3d_4.png

    Para analizar más en profundidad los datos obtenidos he generado un gráfico que muestra la producción anual normalizada en función de la inclinación de los paneles para las ocho orientaciones más comunes:

    Análisis de la producción anual mediante PVGIS-06_2d_anual.png

    Más allá de lo visual de los resultados (personalmente creo que esta gráfica es muy aclaratoria y potente), podemos sacar (o corroborar) varias conclusiones:
    - La mejor de las producciones y para cualquier inclinación se obtiene con paneles orientados al S
    - La peor de las producciones y para cualquier inclinación se obtiene con paneles orientados al N
    - Si lo que se busca es maximizar la producción anual con orientaciones N, NE, E, O o NO la mejor inclinación es siempre 0°. Se deben analizar bien estas orientaciones, ya que puede no ser lo óptimo si se analiza des del punto de vista del consumo de una vivienda y no des del de la producción anual total
    - Existe una diferencia apreciable pero no considerable entre la producción anual con paneles orientados al S y aquellos orientados al SE o SO

    Respecto a la última de las conclusiones listadas, se me ocurrió generar otra tabla de la producción anual normalizada para cada una de las orientaciones en la inclinación óptima. Os represento aquí de forma gráfica todos los valores obtenidos y una tabla con los más relevantes:

    Análisis de la producción anual mediante PVGIS-07_optima.pngAnálisis de la producción anual mediante PVGIS-08_tablaopt.png

    Podemos ver que la máxima diferencia entre producciones anuales con paneles optimizados para su azimut será de poco menos del 15%. También observamos que la diferencia entre una orientación S y una SE o SO es del 6%. Por lo tanto, creo que aquello que tengan tejados orientados al SE o SO no deberían preocuparse en optimizar la orientación de los paneles ya que sólo van a poder ganar ese 6% anual.

    Quisiera poner énfasis en el echo que todo el análisis es para la producción anual total. Por lo que si nos interesa tener más producción en invierno que en verano, las conclusiones aquí escritas no son válidas y se debería realizar el análisis por meses.

    Espero que os haya gustado el post, os invito a dejar comentarios y abrir discusión sobre ello. Intentaré escribir dos entradas más con un análisis parecido pero esta des del punto de vista mensual y diario. Saludos a todos!

  2. #2
    roberto33 está desconectado Forero
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    Predeterminado Re: Análisis de la producción anual mediante PVGIS

    Cita Iniciado por TechSol Ver mensaje
    Hola a todos,

    Quisiera primero, y muy brevemente, escribir una pequeña introducción de lo que aquí mostraré. Estoy en fase de estudio teórico de una instalación de autoconsumo en cubierta plana de vivienda unifamiliar orientada al SO. Cuando me sumergí en dicho proyecto descubrí la web de PVGIS (enlace) y su fabulosa herramienta para obtener datos teóricos de la instalación. Después de jugar un poco con ella me dí cuenta de lo interesante que sería poder mostrar los datos que brinda de otra manera más educativa. Con este post quiero compartir lo obtenido y devolver mínimamente todo lo que he aprendido de este foro.

    Notas importantes:
    1) Todos los datos se han obtenido con un punto de latitud y longitud perteneciente a Cataluña. Aún así, me atrevería a decir que todas la conclusiones aquí expuestas sirven para toda España.
    2) Los valores de producción anual que se muestran están en tanto por ciento y normalizados respecto al valor máximo. Para clarificar, os muestro un ejemplo:
    a) Potencia anual obtenida en PVGIS para un azimut de -45° (SE) y una inclinación de 35°: 1700 kWh
    b) Potencia anual máxima de todos los datos obtenidos en PVGIS: 1810 kWh
    c) Normalización de la potencia del punto a): 1700 kWh / 1810 kWh * 100 = 93,92%
    d) Interpretación del tanto por ciento del punto c): los paneles solares montados con un azimut de -45° y una inclinación de 35° rendirán un 6.08% menos respecto a su máximo teórico

    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.

    La primera imagen que os muestro es una tabla con todos los datos obtenidos del valor normalizado de la producción anual 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°). Como la tabla a secas es un poco tosca, he dado a las celdas un toque de color poniendo un formato condicional con escala de color. La escala va del rojo al verde, siendo el rojo más intenso él valor más alto de producción anual y el verde más intenso el valor más bajo. He partido la tabla en dos para que se vea mejor en el post:

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Nombre: 01_Tabla_1.jpg
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    De la tabla se pueden extraer (o corroborar) algunas conclusiones:
    - Los valores máximos de producción anual se obtienen alrededor de una orientación sur
    - El máximo de producción anual se obtiene con orientación sur y inclinación de entre 35° y 40° (PVGIS calcula que la inclinación óptima con un azimut de 0°, orientación sur, es de 38° para la ubicación escogida)

    Con la finalidad de tener una representación más visual los datos de la tabla anterior he generado una gráfica 3D:

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Nombre: 05_3D_4.png
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    Para analizar más en profundidad los datos obtenidos he generado un gráfico que muestra la producción anual normalizada en función de la inclinación de los paneles para las ocho orientaciones más comunes:

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Nombre: 06_2D_anual.png
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ID: 20948

    Más allá de lo visual de los resultados (personalmente creo que esta gráfica es muy aclaratoria y potente), podemos sacar (o corroborar) varias conclusiones:
    - La mejor de las producciones y para cualquier inclinación se obtiene con paneles orientados al S
    - La peor de las producciones y para cualquier inclinación se obtiene con paneles orientados al N
    - Si lo que se busca es maximizar la producción anual con orientaciones N, NE, E, O o NO la mejor inclinación es siempre 0°. Se deben analizar bien estas orientaciones, ya que puede no ser lo óptimo si se analiza des del punto de vista del consumo de una vivienda y no des del de la producción anual total
    - Existe una diferencia apreciable pero no considerable entre la producción anual con paneles orientados al S y aquellos orientados al SE o SO

    Respecto a la última de las conclusiones listadas, se me ocurrió generar otra tabla de la producción anual normalizada para cada una de las orientaciones en la inclinación óptima. Os represento aquí de forma gráfica todos los valores obtenidos y una tabla con los más relevantes:

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    Podemos ver que la máxima diferencia entre producciones anuales con paneles optimizados para su azimut será de poco menos del 15%. También observamos que la diferencia entre una orientación S y una SE o SO es del 6%. Por lo tanto, creo que aquello que tengan tejados orientados al SE o SO no deberían preocuparse en optimizar la orientación de los paneles ya que sólo van a poder ganar ese 6% anual.

    Quisiera poner énfasis en el echo que todo el análisis es para la producción anual total. Por lo que si nos interesa tener más producción en invierno que en verano, las conclusiones aquí escritas no son válidas y se debería realizar el análisis por meses.

    Espero que os haya gustado el post, os invito a dejar comentarios y abrir discusión sobre ello. Intentaré escribir dos entradas más con un análisis parecido pero esta des del punto de vista mensual y diario. Saludos a todos!
    Muy buena recopilación y exposicón de datos. Efectivamente la mejor orientación es la SUR pura a efectos de recolección solar y con la inclinación de 30 o 35 grados en España (como norma general) salen los mejores datos de recolección anual.

    Pero yo que estoy ya esperando a que la empresa instaladora me haga la instalación fisica le he dado un millón de vueltas y os comento las conclusiones a las que llegué en mi situación particular que creo no diferirá mucho de otros en mi misma o parecida situación.

    Como voy a poner paneles en una parcela y tengo libertad de inclinación y orientación valoré las distintas variantes disponibles, y me apoyé en PVGIS para decidirme, pero también en otros datos que este no refleja y que creo que redundarán en un mayor aprovechamiento.

    Decir que en la misma actuación voy a poner aerotermia y fotovoltaica (6,5 kwp), y esto hace que me condicione de la siguiente forma:

    Vivo en el Norte de España, en el interior de Galicia, 42º de latitud, donde en invierno son frecuentes las nieblas matinales (primer dato importante) y nuestro uso energético en casa es más de tarde que de mañana (segundo dato importante).

    Como la Aerotermia va a suponer un gasto importante de energía, sobre todo en invierno he decidido (asesorado por la empresa instaladora) poner los paneles a 45º de inclinación, es decir, más de invierno, aunque no tanto ya que están próximos a mi latitud.

    Por otra parte tenía la opción de la orientación sur puro, pero hemos valorado, que igual una orientación más oeste sin ser sur puro pudiera suponer un mejor aprovechamiento de la energía por el consumo preferentemente de tarde y las nieblas matinales. Y así hemos decidido poner una orientación con un azimut +20, es decir un poquito girado al oeste para estirar más la tarde.

    Con ello quiero decir que la gente que tenga posibilidad de ser flexible en cuanto a inclinación y orientación no se fije exclusivamente en los números brutos sino en sus condicionantes particulares que pueden hacer que una orientación en principio menos favorable suponga un mejor aprovechamiento de la energía recolectada, y más pensando en el sistema de compensación tarifaria que va entrar en vigor...y que ya debería de estar funcionando, por cierto.

    Un saludo.

  3. #3
    albertin_omt está desconectado Forero
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    Predeterminado Re: Análisis de la producción anual mediante PVGIS

    Muy interesante.
    Esperando el análisis diario para ver cómo afecta a la producción diaria una orientación/inclinación u otra, aunque en el anual ya se ve más o menos por dónde van los tiros.
    Saludos.

  4. #4
    elsolacabasos está desconectado Forero
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    Predeterminado Re: Análisis de la producción anual mediante PVGIS

    Techsol primeramente quiero felicitarte por tu trabajo y su excelente presentación, así como las conclusiones, pero debo indicarte unos pequeños detalles.

    El primero es que somos generadores de energía eléctrica en autoconsumo, intento no comprarla para no gastarme un duro, y no regalaré nada a nadie, porque ninguna eléctrica me ha regalado nada de nada.

    En general nuestras demandas de energía son muy variables:
    - necesitamos la mayor energía cuando no tenemos sol, en invierno para calentarnos.
    - en verano tenemos muchas, muchas horas de sol, y hay energía en exceso.
    Como las diferencia de hsp es muy grande, sólo nos queda incrementar potencia de paneles, para cubbrir al máximo nuestras demandas.

    Si quieres producir a tope en invierno, la inclinación debería ser sobre 60º, porque la altura máxima del sol en invierno es unos 30º en Valencia.
    Yo no busco produccion máxima, hacer mucho kWh, simplemente mis demandas son muy divergentes, en verano puedo poner el aire acondicionado porque hay poniente y necesitar en un día unos 20 kWh.
    Un día en otoño, la demanda varia entre los 9 y 12 kWh.
    En invierno no puedo poner una estufa eléctrica de 1 kW durante todo el día, para ello tengo estufa de leña. Si tengo excendentes a un radiador, pero el sol a mi no me suministra lo necesario.

    En resumen, yo no inyecto ni un triste kWh a la red, demando los menos posibles, simplemente necesito la red cuando está lloviendo todo el día. Mi potencia instalada en paneles estará sobre los 4,5 kWp con orientaciones a todos los lados, e inclinaciones las que tengo de la vivienda. En mi caso podría coger terreno y colocar los paneles con orientación optima, pero no he querido, simplemente porque creo que es mejor para nosotros tener los paneles encima del tejado que es otra capa de piel en el edificio, resguardandolo en verano del sol y en invierno del agua.

    Saludos
    RESU 10 + SI 6.0 -- SB5.0 -- SB1.2 - smart meter. 6PV 330W S 30º - 5PV 270W S 90º - 5PV 270W W 30º

  5. #5
    TechSol está desconectado Forero Junior
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    Predeterminado Re: Análisis de la producción anual mediante PVGIS

    Gracias por vuestras aportaciones. Os emplazo a leer mi próximo post del análisis mensual, donde veréis con gráficas lo que comentáis de las diferencias mensuales. Saludos!
    Última edición por TechSol; 27/10/2019 a las 19:16


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