Irradiación directa normal

La irradiación directa normal (DNI, por su sigla en inglés direct normal irradiance) es la fracción de la radiación solar que viaja en línea recta desde el disco del Sol hasta la superficie, sin haber sido dispersada por la atmósfera. Se mide sobre un plano orientado perpendicularmente a los rayos solares —de ahí lo de "normal"—, en W/m² para la potencia instantánea (irradiancia) y en kWh/m² por día o por año para la energía acumulada. Es una de las tres componentes en que se descompone el recurso solar, junto con la irradiación global horizontal (GHI) y la difusa horizontal (DHI), ligadas por la relación GHI = DHI + DNI × cos(θz), donde θz es el ángulo cenital del Sol.

En Chile, la fuente oficial del dato es el Explorador Solar del Ministerio de Energía, desarrollado por el Departamento de Geofísica (DGF) de la Universidad de Chile, que entrega series de radiación global y directa para cualquier punto del territorio con una resolución espacial de 90 metros, a partir de modelos satelitales validados en terreno (metodología publicada en Scientific Reports en 2017 por Molina, Falvey y Rondanelli, sobre el período 2004–2016). La DNI es especialmente alta en el altiplano y el desierto de Atacama, donde la sequedad y la altura dejan cielos excepcionalmente limpios: al excluir la difusa, en esos sitios la DNI puede ser bastante mayor que la GHI, lo que hace del norte de Chile uno de los mejores lugares del mundo para tecnologías que dependen de ella.

Para una empresa que evalúa autoconsumo solar de hasta 300 kW bajo NetBilling (Ley 21.118, que actualizó la Ley 20.571), la DNI importa sobre todo si el proyecto contempla seguidores solares —estructuras que giran para mantener los paneles apuntando al Sol— o, a mayor escala, tecnología de concentración: ambas capturan y aprovechan la componente directa, por lo que rinden más donde la DNI es alta y el cielo despejado. En cambio, para una instalación fija sobre techo, que es lo habitual en autoconsumo, la variable de dimensionamiento sigue siendo la GHI transpuesta al plano de los paneles, no la DNI pura. Conocer la DNI del sitio ayuda a decidir si vale la pena pagar el sobrecosto de un seguidor.

El matiz que más se confunde es usar DNI y GHI como si fueran lo mismo: no lo son. La GHI se mide sobre una superficie horizontal y suma la directa proyectada más toda la difusa del cielo; la DNI se mide perpendicular al Sol y solo cuenta la directa. En un día muy nublado la DNI puede caer casi a cero mientras la GHI conserva un valor apreciable gracias a la difusa; en un día de cielo limpio del altiplano ocurre lo inverso. Por eso no deben intercambiarse: para paneles fijos manda la GHI, y la DNI es el indicador que gobierna el rendimiento de los sistemas con seguimiento o concentración.