11 de mayo de 2022

Análisis de sombras: cómo hacerlo y conseguir un resultado correcto

Medidas de tejados solares - pequeño

Es muy habitual que los informes sobre la sombra contengan imprecisiones. 

Si pones a diez personas diferentes en el mismo tejado con el mismo dispositivo portátil de análisis de sombreado o al mando de una plataforma de software de bricolaje (DIY), lo más probable es que obtengas diez resultados distintos. Y estos informes de sombreado inexactos suelen causar muchos problemas tanto a los contratistas como a los clientes. 

Al fin y al cabo, la cantidad de sombra que recibe un tejado influye directamente en la capacidad de producción eléctrica de una instalación, lo que a su vez repercute en todo, desde el tipo de equipo que se debe adquirir hasta la rentabilidad de la inversión para el consumidor. 

Si ni siquiera te habías dado cuenta de que esto era un problema, no eres el único. Los dispositivos portátiles llevan tanto tiempo siendo la opción por excelencia en el sector que muchos contratistas ni siquiera se lo han planteado. Muchos proveedores de software de diseño solar presumen de la precisión de sus análisis de sombreado, con la salvedad tácita de que dicha precisión depende del usuario, pero un análisis de sombreado puede, de hecho, marcar la diferencia entre el éxito y el fracaso. Especialmente ahora que la competencia en el sector solar es cada vez más feroz. 

Así que vamos a abordar algunas cuestiones relacionadas con el análisis de sombreado para ayudarte a hacerte una idea general del tema. Esto es lo que veremos en este artículo: 

  • ¿Es la precisión tan importante a la hora de realizar un análisis de sombreado? 
  • El coste real de un análisis de sombreado inexacto
  • Principales ventajas de un análisis preciso del sombreado
  • Diferentes herramientas para cada tarea
  • Buenas prácticas para reducir las pérdidas por sombreado
  • Repercusiones del análisis de sombreado en tus clientes

Empecemos.

¿Es la precisión tan importante en un análisis de sombreado?

Respuesta breve: SÍ. 

La precisión es de suma importancia. La cantidad de luz solar que incide sobre un tejado está directamente relacionada con la viabilidad económica de un sistema. 

Respuesta más extensa y detallada: Dependiendo de la ubicación del proyecto solar o de cómo se financie este, el mercado tiene opiniones diversas sobre si el análisis de sombreado debe ser preciso. Por ejemplo, algunos programas estatales y entidades financiadoras tienen requisitos específicos sobre el método utilizado para calcular el sombreado y, a menudo, establecen umbrales mínimos de sombreado para que el proyecto sea viable. 

En el ámbito residencial, sin embargo, no existe una «norma» con la que comparar. El sector cuenta con ciertos métodos aceptados para estimar la sombra, pero la precisión de cada uno de ellos es difícil de cuantificar, por lo que no existe una referencia fiable con la que compararlos. 

También en el ámbito residencial, existe la idea errónea de que la precisión en el cálculo de la sombra solo importa si se ofrece una garantía de rendimiento o un acuerdo de compra de energía (PPA). Sin embargo, una estimación incorrecta de la producción de electricidad afecta al retorno de la inversión del propietario y a su satisfacción como cliente, independientemente de que haya o no una garantía. Además, la protección del consumidor se ha convertido en un tema candente en el sector solar, ya que a muchos propietarios se les vendieron o prometieron ahorros que finalmente no se materializaron. 

Así pues, aunque la precisión del análisis de sombreado aún no sea un requisito imprescindible en todos los ámbitos del sector solar, sin duda es importante. Esto nos lleva a la siguiente cuestión… El coste de la imprecisión.

El coste real de un análisis inexacto del sombreado de los paneles solares

El impacto de la sombra es probablemente el factor que más afecta a la estimación de la producción eléctrica de un sistema fotovoltaico. (Otros factores son, por ejemplo, la ubicación, las condiciones meteorológicas, el equipamiento y la orientación del tejado.)

Por lo tanto, si tu análisis no es preciso, es probable que acabes encontrando una gran discrepancia entre la producción estimada que le prometiste al consumidor y la producción real, debido a la cantidad de sombra que hay en el tejado. Como hemos mencionado anteriormente, esto tiene un gran impacto en el consumidor. 

Pero también afecta a los contratistas. Existen muchos costes ocultos asociados a un análisis de sombreado inexacto que afectan directamente a su rentabilidad y a su éxito a largo plazo en el sector. En concreto, el aumento de los costes de captación de clientes debido a una mala experiencia del cliente y a unas bajas tasas de recomendación, así como el incremento de los costes de mano de obra y operativos debido a las modificaciones en los pedidos y a las elevadas tasas de cancelación.

Principales ventajas de un análisis preciso de las sombras

Como probablemente ya te habrás dado cuenta, una de las principales ventajas de un análisis preciso de la sombra es que mejora la precisión de tu estimación de la producción de electricidad. Pero hay más… A continuación te presentamos cinco ventajas importantes de realizar un análisis preciso de la sombra.

1. Contribuye a un mejor diseño general del sistema de energía solar 

Las herramientas de estimación precisa de la sombra proporcionan cálculos exactos, como los valores de acceso solar (SAV) y la fracción total de recurso solar (TSRF), que se obtienen a partir de imágenes aéreas de alta resolución. Estos datos ayudan a los diseñadores a determinar la ubicación óptima de los paneles solares dentro de los sistemas fotovoltaicos para maximizar la producción de energía.

2. Mejora la elaboración de modelos financieros

Un análisis preciso de la sombra permite crear modelos financieros precisos basados en la capacidad de producción estimada del sistema. Esto puede ayudar a cerrar acuerdos y mejorar la satisfacción del cliente, ya que el ahorro económico es una de las principales razones por las que los consumidores deciden instalar paneles solares en primer lugar.

3. Ayuda a elegir mejor el equipamiento

Dado que un análisis preciso del sombreado permite mejorar el diseño general del sistema, también contribuye a una mejor selección de los equipos, tanto en términos de eficiencia solar como de coste. En concreto, puede reducir los costes directos, como el precio o la cantidad de equipos utilizados. Pero también puede reducir los costes indirectos al agilizar el proceso de pedido y garantizar que todo salga bien a la primera. 

4. Aumenta la satisfacción de los clientes y las recomendaciones

Muchos clientes instalan paneles solares para reducir su factura de la luz. Si tus sistemas cumplen con esa expectativa, es probable que tengas clientes satisfechos. Esto suele traducirse en un aumento de las recomendaciones, lo que reduce drásticamente tus costes de captación de clientes. 

5. Aporta un nivel adicional de protección al consumidor 

Por desgracia, no existe una unidad de medida estándar para la sombra en lo que respecta a los sistemas residenciales. Además, muchas herramientas que utilizan los propios usuarios ofrecen resultados variables, una combinación que deja a los consumidores en una situación complicada. Sin embargo, un análisis preciso de la sombra que se base en una fuente de referencia independiente protege a los consumidores tanto de los vendedores deshonestos como de los presupuestos honestos, pero inexactos.

Tipos de herramientas para realizar un análisis de protección solar

Ahora que ya sabes lo mucho que puede beneficiar a tu negocio un análisis preciso de la sombra, a continuación te presentamos algunos tipos de herramientas que pueden utilizarse para calcular la sombra en la superficie del tejado.

Categoría de herramientas n.º 1: Dispositivos portátiles

Los dispositivos portátiles se han considerado durante mucho tiempo la herramienta de referencia en el sector a la hora de evaluar la sombra. Un ejemplo es el Solmetric 210, que mide la energía solar disponible por día, mes y año determinando los patrones de sombra de un emplazamiento concreto.

dispositivo telemétrico
Crédito de la imagen: Solmetric

Sin embargo, el inconveniente de utilizar un dispositivo portátil como el SunEye es que su eficacia depende totalmente de quien lo maneja. Y esto os deja a ti y al consumidor expuestos a los errores del usuario y al carácter subjetivo de los resultados.

Categoría de herramientas n.º 2: Software para instalaciones solares «hazlo tú mismo»

Las herramientas de esta categoría calculan la sombra mediante la creación de modelos 3D basados en imágenes satelitales o aéreas y, en ocasiones, en datos LiDAR como referencia.

Algunas herramientas de software para instalaciones solares «hazlo tú mismo» pueden ser muy buenas, pero los resultados que ofrecen dependen de cómo las utilice el usuario. La interpretación y el nivel de conocimientos del usuario influirán en los resultados, que variarán de una persona a otra. 

Categoría de herramientas n.º 3: Imágenes aéreas

Las herramientas que calculan la sombra a partir de imágenes aéreas son las más precisas. La solución Inform Advanced de EagleView se lanzó en 2019 y calcula la sombra utilizando datos 3D obtenidos a partir de imágenes aéreas de alta resolución. 

EV Inform Avanzado
Un ejemplo de un modelo de techo EV Inform Advanced

Una de las principales ventajas de utilizar este tipo de herramienta es que el usuario no puede influir en absoluto en los resultados, ni de forma intencionada ni involuntaria, lo que convierte a EagleView Inform Advanced en una fuente de referencia independiente, verificada por DNV-GL, la consultora líder mundial en control de calidad. 

Inform Advanced utiliza un modelo digital de superficie que representa las estructuras y la vegetación situadas entre 100 y 300 metros de la vivienda, realizando una lectura cada 6 pulgadas en el tejado cada 15 minutos a lo largo de todo el año. 

Esto genera entre 5.000 y 20.000 puntos de datos por tejado, un nivel de detalle que un ser humano simplemente no puede igualar. 

Tal y como afirma DNV-GL: «EagleView Inform Advanced puede proporcionar valores modelizados de acceso solar en más puntos de una cubierta de los que se podrían medir y procesar manualmente de forma práctica».
Inform Advanced añade nuevas zonas de cobertura cada día. Echa un vistazo a este mapa interactivo para ver si está disponible en tu zona.

Categoría de herramientas n.º 4: Drones

Los drones ofrecen la misma calidad y fiabilidad que Inform Advanced a la hora de realizar un análisis de sombreado. Sin embargo, el uso de un dron requiere programar una visita externa al emplazamiento (que podría verse limitada por las condiciones meteorológicas), la adquisición y el mantenimiento del equipo, la formación de los usuarios y hacer frente a otras complicaciones relacionadas con el manejo del dron.

Buenas prácticas para tener debidamente en cuenta la sombra

En esta sección, vamos a repasar algunas prácticas recomendadas en lo que respecta al análisis de sombras.

1. Reducir al máximo los errores humanos

A estas alturas, ya conoces el mantra: la mayoría de las herramientas de estimación de la sombra son tan buenas como quien las maneja. Para mitigar este problema, tienes dos opciones principales: cambiar de herramienta o formar a tus operadores de forma rigurosa. La diferencia entre ambas es que formar a tus operadores puede reducir el error humano, mientras que una buena herramienta puede eliminarlo por completo. (Piensa en EagleView Inform Advanced)

2. Cuantos más datos haya, mejor

A la hora de calcular la cantidad de sombra que recibe un tejado, hay muchos factores que hay que tener en cuenta, como los obstáculos presentes en el tejado, los edificios cercanos, los árboles y la vegetación, los cambios estacionales, los patrones meteorológicos y otros aspectos. Por lo tanto, cuanta más información se recopile, más precisa será la estimación.

Tradicionalmente, cuando los inspectores suben a un tejado con un dispositivo portátil de cálculo de la sombra, recogen datos de entre 15 y 30 puntos de medición. En comparación, la solución de EagleView recoge entre 10 000 y 30 000 puntos de datos por tejado, lo que proporciona resultados mucho más precisos.

3. Ten en cuenta todas las fuentes de sombra

Ningún grado de sombra es demasiado pequeño como para afectar a la producción eléctrica. De hecho, Gil Masters, de la Universidad de Stanford, demuestra en su libro*Renewable Energy and Efficient Electric Power Systems* que la sombra sobre una sola de las 36 células de un módulo solar pequeño puede reducir la potencia de salida en más del 75 %.

Teniendo esto en cuenta, es importante señalar que la sombra proviene de muchas fuentes diferentes. Algunas son evidentes, como los árboles y edificios cercanos, mientras que otras lo son menos, como las elevaciones en la distancia. Además, el software de bricolaje no tiene debidamente en cuenta muchos tipos de sombra, por lo que es recomendable revisar el análisis para asegurarse de que lo recoge todo.

4. Establecer normas para garantizar la coherencia en las mediciones

Además del error humano, uno de los mayores problemas de los dispositivos portátiles es la subjetividad. Por ejemplo, ante un mismo conjunto de datos de SunEye, los diseñadores pueden elegir qué imágenes se utilizan para calcular los porcentajes de acceso solar y si se corrigen los datos de cada SunEye, y de qué manera, para ajustar el relleno automático de las zonas sombreadas. Por lo tanto, establecer normas que garanticen la coherencia entre los usuarios ayudará a reducir la pérdida de luz solar debida a la subjetividad. 

En resumen: comprende el impacto que tiene la precisión del análisis de sombreado en tus clientes

Una vez aplicadas las desgravaciones fiscales por energía solar, el coste de un sistema de paneles solares para una vivienda de tamaño medio en EE. UU. oscila entre los 11 144 y los 14 696 dólares. No es una cantidad insignificante para la mayoría de los consumidores, muchos de los cuales financian el proyecto y dependen del ahorro energético para compensar los pagos de su préstamo. 

Análisis del impacto del sombreado
Crédito de la imagen: EnergySage

Por lo tanto, si su sistema no genera la cantidad de electricidad prevista debido a un análisis de sombreado inexacto, es posible que el ahorro energético no sea suficiente para amortizar el préstamo, lo que dejaría a muchos consumidores en una situación financiera delicada. 

Como puedes imaginar, esto no inspira mucha confianza en tu empresa desde el punto de vista del cliente. De hecho, muchos clientes se sienten estafados cuando ocurre esto, lo que da lugar a llamadas telefónicas airadas, opiniones negativas o comentarios de boca en boca, e incluso demandas judiciales. 

Por otro lado, si un sistema genera electricidad según lo previsto (o incluso más), los clientes se sentirán eufóricos al ver que su apuesta ha dado sus frutos y es probable que recomienden tu empresa a familiares, amigos y vecinos.
Así pues, aunque el sector no te exija cumplir ninguna norma en tu análisis de sombreado, es importante comprender que esto tiene un impacto enorme en tus clientes, lo que a su vez repercute en tu credibilidad en el sector de las instalaciones solares.

Preguntas frecuentes sobre el análisis de sombreado

¿Todavía tienes algunas dudas sobre el análisis de sombreado? Aquí tienes algunas respuestas a las preguntas más frecuentes. 

¿Qué es el sombreado en los paneles solares?

La sombra en los paneles solares la provocan los objetos que impiden que la luz solar llegue a la célula solar, proyectando en su lugar sombra sobre los paneles fotovoltaicos. Esto puede deberse a edificios cercanos, árboles o vegetación, obstáculos en el tejado o incluso a otros paneles solares del conjunto fotovoltaico, si están colocados demasiado juntos en una instalación sobre tejado plano. 

¿Cómo se calcula la protección solar?

La protección solar se puede calcular de varias formas. Se pueden utilizar dispositivos portátiles directamente en el tejado, programas de software de bricolaje para el cálculo de la protección solar, drones o soluciones como EagleView Inform Advanced, que permiten calcularla a partir de imágenes aéreas de alta resolución. 

¿Qué ocurre si un panel solar queda a la sombra?

Aunque solo un panel solar quede a la sombra, la producción de electricidad del sistema puede verse muy reducida. El impacto real de la sombra dependerá en gran medida del equipo fotovoltaico que se instale. Como recordarás, si tan solo una de las 36 células solares de un módulo solar pequeño queda a la sombra, la potencia de salida de los paneles solares fotovoltaicos puede reducirse hasta en un 75 %.

Autor
Pete
Peter Cleveland
Vicepresidente del área de energía solar
Pete comenzó su carrera en el sector solar en 2010, donde inicialmente se centró en desarrollar e implementar normas y procesos de diseño de sistemas, aprovechando su experiencia previa en topografía y construcción de obras pesadas. Antes de incorporarse a EagleView en 2018, Pete impulsó la innovación y la eficiencia en una de las mayores empresas de EPC de Estados Unidos, combinando las prácticas empresariales LEAN con la tecnología. En la actualidad, como vicepresidente del negocio solar de EagleView, Pete sigue dedicándose a su pasión por hacer evolucionar el sector solar mediante la aplicación de la tecnología para resolver problemas del mundo real, con el objetivo de implantar más energía solar en beneficio de la sociedad y de nuestro planeta en su conjunto.

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