Estrategias de Manejo de Sombras en Sistemas Solares Fotovoltaicos: Clave para Maximizar la Eficiencia Energética

En la creciente industria de la energía solar, el diseño eficiente de los sistemas fotovoltaicos es esencial para garantizar un rendimiento óptimo. Uno de los desafíos más importantes es el manejo de las sombras, un aspecto que a menudo se subestima, pero que puede afectar significativamente la producción energética y el retorno de inversión de cualquier instalación solar.

¿Por qué es crucial el análisis de sombras?

Toda obstrucción —ya sean árboles, edificaciones, antenas o incluso la misma topografía— puede proyectar sombras sobre los paneles solares. Cuando esto ocurre, el rendimiento del sistema se ve comprometido, incluso si solo un panel de una serie es afectado. Como explicó el ingeniero Raúl Melo – Ingeniero Lider en Solar Andina – durante nuestro más reciente webinar técnico, “la sombra en un solo panel puede reducir la potencia de toda la serie de paneles conectados”.

Estrategias para minimizar el impacto de las sombras

1. Modelado 3D con drones: Una de las herramientas más eficaces hoy en día es el uso de drones para generar imágenes aéreas de alta precisión, que luego se procesan con software como Agisoft. Esto permite obtener modelos tridimensionales del sitio, identificar fuentes de sombra y calcular distancias óptimas entre paneles.
2. Optimización del diseño: Ajustar la inclinación y orientación de los paneles de acuerdo con la latitud y condiciones locales puede aumentar significativamente la eficiencia. En Colombia, por ejemplo, un ángulo de inclinación de 7 a 10 grados es ideal.
3. Evaluación del impacto económico: Un mal diseño, que no respete las distancias mínimas para evitar sombras, puede significar pérdidas de hasta 19 millones de pesos anuales, como se evidenció en un ejercicio real desarrollado durante el webinar.
4. Uso de tecnologías bifaciales: Estos paneles aprovechan tanto la radiación directa como la reflejada (albedo), aumentando la eficiencia del sistema, incluso en entornos con cierta obstrucción.

Casos de éxito y experiencias en campo

Solar Andina ha implementado sistemas exitosos en industrias de alimentos, plásticos y automóviles como; Nissan en Santa Marta, Maderformas en Bogotá, Almacén Jumbo en Norte de Bogotá, Parque de los Niños en Medellín, ( ver otros proyectos en Colombia: https://solarandina.com/proyectos/ ) donde el análisis de sombras fue un componente esencial del diseño. Este análisis permite anticipar y evitar zonas de sombreado parcial que podrían comprometer la eficiencia del sistema. En los sistemas fotovoltaicos (FV), la sombra en un solo panel puede reducir la potencia de toda la serie de paneles conectados, lo que afecta directamente la producción energética total. Al optimizar el diseño para minimizar estas pérdidas, se garantiza un rendimiento constante y se maximizan los ahorros energéticos del cliente a largo plazo

Por ejemplo, en una instalación de 20 paneles conectados en serie, cada uno con una capacidad de 500 W, se espera una producción total de 10.000 W (10 kW) bajo condiciones óptimas. Si uno de esos paneles queda parcialmente sombreado por una antena, un árbol o una estructura cercana, su rendimiento puede caer al 50 % o menos. Debido a que los paneles en serie funcionan al nivel del que menos produce, toda la serie podría ver reducida su potencia a 5.000 W, perdiendo hasta el 50 % de la producción esperada. Esto se traduce en pérdidas energéticas considerables y, por ende, menores ahorros económicos. Un correcto análisis de sombras en el diseño inicial permite evitar este tipo de situaciones, asegurando la máxima rentabilidad del sistema a lo largo de su vida útil.

Reflexión final: más que ahorro, es visión estratégica

La energía solar no solo representa un ahorro en la factura eléctrica. También es una inversión en sostenibilidad, imagen corporativa y cumplimiento de metas ambientales. Como lo demostró una universidad colombiana, que al prestar sus techos para una instalación solar, no solo redujo costos, sino que se posicionó como pionera en sostenibilidad educativa.

En Solar Andina, diseñamos soluciones a la medida que optimizan cada detalle, incluyendo el análisis de sombras, para asegurar tu inversión y generar ahorros sostenibles en el tiempo.

Escríbenos a consultas@edilandina.com y recibe asesoría especializada para tu proyecto solar.