¿Cuánto dura un panel solar en viviendas? ¿Qué debo tener en cuenta para escogerlo?

Los fabricantes paneles solares ofrecen garantías de producto de alrededor de 20 años (exceptuando algún fabricante que llega a las cuatro décadas). Pero, ¿cuánto duran de verdad los paneles y cómo son de resistentes?

Al igual que analizamos en la serie sobre las baterías, la vida útil de los paneles depende de varios factores, como el clima, el tipo de módulo y el sistema de montaje. Aunque no hay una “fecha de caducidad” específica para un panel en sí, la pérdida de producción con el tiempo suele obligar a retirar los equipos.

A la hora de decidir si mantener su panel en funcionamiento dentro de 20 o 30 años o sustituirlo por uno nuevo, la mejor manera de tomar una decisión informada es controlar los niveles de producción. La pérdida de rendimiento con el paso del tiempo, llamada degradación, suele ser de un 0,5 por ciento cada año, según el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos (NREL).

Los fabricantes suelen considerar que entre 25 y 30 años es el momento en el que se ha producido la suficiente degradación como para considerar la sustitución de un panel. El estándar de la industria para las garantías de fabricación es de 25 años en un módulo solar, afirma NREL.

Teniendo en cuenta la tasa de degradación anual de referencia del 0,5 por ciento, un panel de 20 años es capaz de producir alrededor del 90 por ciento de su capacidad original.

“Precisamente en el sector residencial se valora mucho la garantía del producto”, dice a pv magazine Asier Ukar, de PI Berlin. Fabricantes como Sunpower o Solyco (la antigua Solon), que ofrecen una garantía 30 / 30 (es decir, 30 años de garantía de producto y también de rendimiento) tienen, en ese sentido, “un gran valor diferencial”, según Ukar. “También se está extendiendo una costumbre importada de Alemania: que el fabricante pague al instalador una cantidad determinada –y no baja– por cada módulo que sustituya debido a fallos en el mismo”, añade el director general de PI Berlin Spain.

La calidad de los paneles puede influir en los índices de degradación. Según el NREL, los fabricantes de primera calidad tienen tasas de alrededor del 0,3 por ciento anual, mientras que algunas marcas se degradan hasta un 0,80 por ciento. Al cabo de 25 años, estos paneles premium podrían seguir produciendo el 93 por ciento de su producción original, y el ejemplo de mayor degradación podría producir el 82,5 por ciento.

Una parte considerable de la degradación se atribuye a un fenómeno llamado degradación inducida por el potencial (PID), un problema que experimentan algunos paneles, pero no todos. La PID se produce cuando el potencial de voltaje del panel y la corriente de fuga impulsan la movilidad de los iones dentro del módulo entre el material semiconductor y otros elementos del módulo, como el cristal, el soporte o el marco. Esto hace que la capacidad de producción de energía del módulo disminuya, en algunos casos de forma significativa.

Algunos fabricantes construyen sus paneles con materiales resistentes a la PID en el vidrio, el encapsulado y las barreras de difusión.

Todos los paneles sufren también algo llamado degradación inducida por la luz (LID), en la que los paneles pierden eficiencia en las primeras horas de estar expuestos al sol. La degradación inducida por la luz varía de un panel a otro en función de la calidad de las obleas de silicio cristalino, pero suele provocar una pérdida de eficiencia del 1 al 3 por ciento, según el laboratorio de pruebas PVEL, PV Evolution Labs.

¿Se pueden evitar los fallos?

Los fallos de los paneles solares se producen en un porcentaje bajo. Según un estudio realizado por el NREL sobre más de 54.500 sistemas instalados en todo el mundo entre los años 2000 y 2015, la tasa media de fallos era de 5 paneles de cada 10.000 anuales.

No obstante, los sistemas instalados entre 1980 y 2000 presentaban una tasa de fallos que duplicaba la del grupo posterior al año 2000, por lo que parece que la calidad mejora. “Los módulos nuevos están fallando menos, y, en general, son bastante más seguros que hace unos años”, dice Asier Ukar.

Preguntado acerca de si hay que tener en cuenta aspectos específicos para instalaciones residenciales en España, Ukar afirma que, más que el módulo, “en residencial es fundamental la experiencia del instalador. El sector residencial es donde menos control hay y donde más chapuzas se hacen, por eso es importante contar con instaladores profesionales”, dice. En este sentido, la noruega Otovo ofrece garantías sobre la instalación de tres años para clientes que adquieren la instalación y de 20 para quienes la alquilan,

Exceptuando las instalaciones que se realicen cerca de la costa –conviene que tengan protección de niebla salina, la IEC 61701– y cerca de una granja de animales, donde se recomienda protección contra la corrosión de amoniaco–, no es necesario considerar mucho más, según Ukar.

“En residencial existe el aspecto estético: si la instalación es visible, suelen primar módulos fullblack, o los que también tienen negra la parte posterior, el backcontact, que parecen láminas negras y parecen parte del propio tejado”, concluye.

Condiciones meteorológicas

La exposición a las condiciones meteorológicas es el principal factor de degradación de los paneles. Como ya analizó pv magazine en este artículo, el calor es un factor clave tanto en el rendimiento del panel en tiempo real como en su degradación a lo largo del tiempo. El calor ambiental afecta negativamente al rendimiento y a la eficiencia de los componentes eléctricos, explica el NREL. Un realizado en la India analizó 36 proyectos solares en funcionamiento y descubrió que la degradación media anual de los proyectos fue del 1,47 por ciento, pero las instalaciones situadas en las regiones más frías se degradaron poco menos de la mitad, con un 0,7 por ciento”.

Si se consulta la hoja de datos del fabricante, se puede encontrar el coeficiente de temperatura de un panel, que demostrará su capacidad de rendimiento a temperaturas más altas.

El coeficiente explica cuánta eficiencia en tiempo real se pierde por cada grado centígrado de aumento de la temperatura estándar de 25 C. Por ejemplo, un coeficiente de temperatura de -0,353 por ciento significa que, por cada grado centígrado por encima de 25, se pierde el 0,353 por ciento de la capacidad total de producción.

El intercambio de calor impulsa la degradación de los paneles a través de un proceso llamado ciclo térmico. Cuando hace calor, los materiales se expanden, y cuando la temperatura baja, se contraen. Este movimiento hace que con el tiempo se formen microgrietas en el panel, lo que reduce la producción.

Una instalación adecuada puede ayudar a resolver los problemas relacionados con el calor. Los paneles deben instalarse unos centímetros por encima del tejado, para que el aire convectivo pueda fluir por debajo y enfriar el equipo. Se pueden utilizar materiales de color claro en la construcción de los paneles para limitar la absorción de calor. Y componentes como los inversores, cuyo rendimiento es especialmente sensible al calor, deben situarse en zonas de sombra, sugiere CED Greentech.

El viento es otra condición meteorológica que puede dañar los paneles solares. El viento fuerte puede provocar la flexión de los paneles, lo que se denomina carga mecánica dinámica. Esto también provoca microfisuras en los paneles, lo que reduce la producción. Algunas soluciones de estanterías están optimizadas para zonas con mucho viento, protegiendo los paneles de las fuertes fuerzas de elevación y limitando las microfisuras. Normalmente, la hoja de datos del fabricante proporciona información sobre los vientos máximos que puede soportar el panel.

Lo mismo ocurre con la nieve, que puede cubrir los paneles durante las tormentas más fuertes, limitando la producción.

Para garantizar que un panel determinado tenga una larga vida y funcione según lo previsto, debe someterse a pruebas de certificación. Los paneles se someten a las pruebas de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC, por sus siglas en inglés), que se aplican tanto a los paneles monocristalinos como a los policristalinos.

Los paneles que cumplen la norma IEC 61215 se someten a pruebas de características eléctricas como las corrientes de fuga en húmedo y la resistencia del aislamiento. Además, se someten a una prueba de carga mecánica, tanto de viento como de nieve, y a pruebas climáticas que comprueban su debilidad ante los puntos calientes, la exposición a los rayos UV, la humedad y el frío, el calor húmedo, el impacto del granizo y otras exposiciones al exterior.

La norma IEC 61215 también determina los parámetros de rendimiento de un panel en condiciones de prueba estándar, como el coeficiente de temperatura, la tensión de circuito abierto y la potencia máxima.