El sol que alimenta una instalación fotovoltaica es generoso, pero su poder energético tiene una regla de oro: cuantas menos interferencias entre sus rayos y tus paneles solares, mejor. Las células fotovoltaicas generan electricidad captando la mayor luz solar posible. Por eso, la generación de energía depende en gran medida de la cantidad de irradiación solar que reciben. A más luz, mayor cantidad de energía. ¿Y cómo gestionamos las sombras que puedan aparecer a lo largo del día? ¿Qué ocurre en los días nublados? ¿Y por la noche?

Pongamos, por ejemplo, que, a determinada hora del día, en una época concreta del año, una nube, un edificio colindante, la simple rama de un árbol o cualquier otro objeto se interpone entre el sol y nuestro sistema fotovoltaico. Una incomodidad que disminuirá la producción de energía y la eficiencia de nuestro sistema. Este impacto de la sombra debe ser tenido en cuenta en nuestros cálculos a la hora de desarrollar una instalación. Se debe tratar en las conversaciones previas a la hora de diseñar cuánto sol debemos colectar en nuestro tejado.

LA OTRA CARA DE LA LUZ

Por muy pequeña que sea, una sombra constante en alguna de las partes del sistema fotovoltaico puede disminuir la producción de todo el conjunto. Los instaladores deben ser conscientes de ello para evitar futuros problemas en una generación óptima de energía para cada caso.

Según demostró un estudio de la Universidad de Stanford, el sombreado en una de las células de un pequeño módulo fotovoltaico puede reducir la producción de energía hasta un 75%. Y esto hay que tenerlo muy en cuenta porque, tejados libres de sombras al 100% en cualquier época del año y con todas las posibles inclinaciones y angulaciones de nuestro astro rey, no son tantas.

En nuestro hemisferio, las placas solares estarán mirando al sur, para captar al sol desde la aurora hasta el ocaso pero, por muy grande que sea nuestra superficie, la sombra, cualquier tipo de sombra, entra en juego. Y la sombra, como variable que interrumpe la correcta generación de energía se puede sumar así a algunas de las variables a las que se expone un sistema, como posibles defectos de fabricación, degradación de las células a la intemperie o la simple exposición a altas temperaturas que comprometen su buen funcionamiento. Y un sistema solar, conectado en serie, puede fluir como un río o atascarse si surgen problemas en la cadena de energía.

EFECTO DE LA SOMBRA EN INSTALACIONES SOLARES

Para entender la caída de potencia debida al efecto de sombra debemos centrarnos en cada una de las células fotovoltaicas de nuestros paneles. En cada célula se da una combinación de un generador de corriente y un diodo. La energía fotovoltaica va en el sentido inverso al del diodo. Esto significa que si una célula está parcialmente sombreada, producirá menos corriente que las otras células de la cadena, y las otras células tratarán de empujar más corriente a través de esta célula pobre. El resultado es que la célula actúa como un diodo en dirección inversa y limita la corriente en la cadena de producción de energía.

Por ello, si no es posible evitar las sombras en nuestra instalación solar, habrá que dotar al sistema de paneles suficientes para permitir una generación solar suficiente en el momento del día o del año en que se presenten las sombras.

Además, si las células en vez de generar electricidad comienzan a consumirla, pueden ocasionar un sobrecalentamiento o una avería irreparable en dicha célula. Por ello, muchos sistemas incluyen diodos de derivación para evitar las pérdidas de corriente. La tarea del diodo básicamente es conducir a la corriente por un camino diferente, punteando la célula sombreada antes de que surjan los problemas.

Otro sistema para evitar que la presencia de sombras comprometa la generación solar, en especial en instalaciones con paneles conectados en serie, es la instalación de los denominados optimizadores solares. Estos dispositivos, colocados en cada panel susceptible de ser sombreado en algún momento del día, redistribuyen la carga solar y reconfiguran la captación para que la producción solar diaria de toda la serie de paneles no se vea afectada por momentos concretos de sombra.

Adicionalmente, cuando valoramos la solución técnica específica para cada instalación tenemos la posibilidad de instalar micro-inversores en vez de inversores centrales. Los micro-inversores optimizan la producción panel a panel ya que por cada placa solar se instalará un dispositivo de este tipo que permitirá evitar la baja producción que producen las sombras.

En definitiva, de las tres reglas de oro para una instalación solar exitosa (disponer de superficie libre en el tejado, obtener el permiso de modificación de la cubierta de la vivienda y evitar espacios con presencia de sombras), la tercera variable se puede manejar gracias a soluciones tecnológicas punteras. Para producir electricidad a partir del sol hace falta sol. Pero, si también tenemos sombras, podremos gestionarlas para conseguir reducir al máximo nuestra factura de la luz y consumir la energía limpia e inagotable del sol.