Radiación solar

La radiación solar es el flujo de energía electromagnética que emite el Sol y que llega a una superficie en la Tierra. Se distingue entre irradiancia —la potencia instantánea que incide, medida en watts por metro cuadrado (W/m²)— e irradiación, que es esa energía acumulada en el tiempo y se expresa en kilowatt-hora por metro cuadrado (kWh/m²), por día o por año. Para el dimensionamiento fotovoltaico, la radiación que llega a un plano horizontal se descompone en una componente directa (la que viaja en línea recta desde el disco solar) y una difusa (la dispersada por la atmósfera y las nubes); la suma de ambas sobre el plano horizontal es la irradiación global horizontal, uno de los términos con página propia en este glosario. La cantidad que finalmente recibe un techo o terreno depende de la latitud, la altitud, la nubosidad, los aerosoles y el ángulo de incidencia a lo largo del año.

En Chile, la fuente oficial de datos de radiación es el Explorador Solar, desarrollado por el Ministerio de Energía junto con el Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile. La herramienta es de acceso gratuito y entrega, para cualquier punto del territorio, series de radiación global y directa con resolución espacial de 90 metros, construidas a partir de modelos de radiación y datos satelitales validados con estaciones en terreno. Que el norte de Chile tenga la radiación más alta del mundo no es una frase publicitaria: un estudio en la meseta de Chajnantor (a unos 5.100 metros de altura, en el altiplano de Atacama), publicado en 2023 en el Bulletin of the American Meteorological Society, midió una irradiancia global media de 308 W/m² —la más alta conocida en la superficie terrestre— con peaks momentáneos de hasta 2.177 W/m², cuando la dispersión por nubes rotas sumada al cielo despejado supera los valores de cielo limpio. En términos de recurso aprovechable, el Norte Grande alcanza del orden de 7 a 7,5 kWh/m² diarios, equivalentes a más de 2.500 kWh/m² al año.

Para una empresa que evalúa autoconsumo solar bajo el régimen de NetBilling (potencia instalada de hasta 300 kW, según la Ley 21.118 que modificó la Ley 20.571), la radiación del sitio es el dato que determina el techo de producción de la instalación: a igual potencia instalada, un sistema en una comuna del norte generará bastante más energía al año que el mismo sistema en el sur. Consultar el Explorador Solar para las coordenadas exactas del techo o terreno permite estimar la generación anual antes de invertir, y de ahí derivar el ahorro en la cuenta y el plazo de recuperación. Como la radiación varía fuertemente dentro del país e incluso dentro de una misma región (por altitud, nubosidad costera o sombra de cerros), este valor local es la base honesta de cualquier proyección: no conviene extrapolar el rendimiento de un proyecto de una zona a otra sin revisar el recurso puntual.

Conviene evitar algunas confusiones frecuentes. Primero, no es lo mismo irradiancia (potencia, W/m²) que irradiación (energía acumulada, kWh/m²): la primera describe un instante y la segunda es la que interesa para estimar cuánta energía producirá el sistema en un período. Segundo, más radiación no equivale linealmente a más generación: el rendimiento de los paneles cae con la temperatura, de modo que jornadas muy calurosas pueden restar eficiencia aun con cielo despejado, y la orientación e inclinación del arreglo condicionan cuánta de esa radiación disponible se captura efectivamente. Tercero, para traducir la radiación de un lugar a producción de forma más intuitiva se usa el concepto de horas sol pico —también con página propia en este glosario—, que expresa la irradiación diaria como el número equivalente de horas a una irradiancia de referencia de 1.000 W/m².