El tamaño óptimo de un sistema fotovoltaico se determina alineando tres piezas: la energía anual que realmente necesitas cubrir, la productividad específica del lugar donde instalas y la estrategia de gestión de excedentes con o sin baterías. El objetivo no es poner más paneles, sino convertir cada kWh solar en ahorro útil. Para lograrlo, conviene partir del consumo anual real, transformar ese dato en potencia pico necesaria según la radiación de tu zona y ajustar la potencia del inversor y la capacidad de baterías para tu perfil horario.

Paso 1. Define el consumo objetivo y el perfil horario

La base de todo cálculo es tu consumo anual en kWh, que aparece en las facturas. Si tienes varias, usa doce meses completos para capturar estacionalidad. Decide qué porcentaje quieres cubrir con solar: en un conectado a red sin baterías, un objetivo razonable es entre el 50 y el 80 %; con baterías de litio, puedes aspirar al 80–95 % si tu tejado lo permite. Igual de importante es el perfil horario: si consumes sobre todo de día, necesitarás menos batería y podrás exprimir más el autoconsumo directo; si concentras consumo de noche, la batería pasa a ser clave.

Paso 2. Estima la producción específica de tu ubicación

La productividad anual por kWp instalado varía por zona, orientación e inclinación. Como referencia para España peninsular, una instalación bien orientada al sur con inclinación óptima produce del orden de 1.400 a 1.800 kWh por kWp y año; en zonas muy favorables puede superar ese rango y en cubiertas este-oeste o con sombras bajará. En Canarias, los valores típicos son más altos. Con esa productividad, la potencia pico necesaria se obtiene dividiendo tu consumo objetivo entre los kWh/kWp·año de tu tejado.

Potencia FV necesaria (kWp) ≈ Consumo anual a cubrir (kWh/año) ÷ Productividad del sitio (kWh/kWp·año).

Un ejemplo práctico en la España peninsular: si quieres cubrir 5.000 kWh/año y tu tejado rinde 1.600 kWh/kWp·año, necesitas aproximadamente 3,1 kWp de panel. Si tu cubierta es este-oeste y esperas 1.450 kWh/kWp·año, para los mismos 5.000 kWh te acercarás a 3,45 kWp.

Paso 3. Ajusta por orientación, inclinación y pérdidas reales

La cifra anterior es teórica con condiciones óptimas. En la práctica hay pérdidas por temperatura, cableado, suciedad, tolerancias y, si existen, sombras parciales. Un margen de seguridad del 10–15 % suele ser sensato para cubrir esas mermas sin sobredimensionar en exceso. También conviene validar que la inclinación elegida equilibre verano e invierno, o priorizar invierno si dependes mucho de baterías.

Paso 4. Selecciona la potencia del inversor y la relación DC/AC

La potencia del inversor debe cubrir la demanda simultánea que esperas y casarse con la potencia del campo FV. En residencial conectado a red, es habitual una relación DC/AC entre 1,1 y 1,3, es decir, algo más placa que inversor para “llenarlo” más horas sin perder apenas energía por recorte. En una planta de 4,5 kWp de panel, un inversor de 3,6–4,0 kW funciona muy bien. En empresas con picos altos o motores, prioriza inversores con buen pico de sobrecarga y, si procede, trifásicos para repartir el equilibrio entre fases. En aislada, el inversor debe dimensionarse a la punta de potencia que exigirán tus cargas, contemplando los picos de arranque de compresores y bombas.

Paso 5. Dimensiona la batería de litio con tu consumo nocturno y la autonomía deseada

La batería no se dimensiona con el consumo anual, sino con tu consumo fuera de horas solares y los días de autonomía que buscas. Calcula cuánta energía quieres cubrir cuando no hay sol y aplica la profundidad de descarga admisible (DoD) y la eficiencia del sistema.

Capacidad útil necesaria (kWh) ≈ Consumo nocturno diario (kWh) × Días de autonomía.
Capacidad nominal batería (kWh) ≈ Capacidad útil ÷ (DoD × eficiencia).

Para LiFePO₄, puedes usar DoD = 0,9 y eficiencia redonda de ciclo ≈ 0,95. Si consumes 6 kWh por la noche y quieres 1,5 días de autonomía útil, necesitas 9 kWh útiles. Con DoD 0,9 y 0,95 de eficiencia, la nominal sería 9 ÷ (0,9 × 0,95) ≈ 10,5 kWh. En conectada a red, una batería modular de 5–15 kWh suele cubrir la mayoría de perfiles residenciales; en aislada o en empresas con nocturnos, los bancos escalan desde 20 kWh hacia arriba según objetivos.

Paso 6. Verifica la energía solar disponible por tejado y la red interna

Confirma que tu superficie útil de cubierta acepta la potencia de panel calculada, considerando dimensiones de los módulos, separación para ventilación y pasillos de mantenimiento. Revisa orientación, sombras estacionales y resistencias de cubierta. En la parte eléctrica, valida tensiones y corrientes por cadena frente a los rangos MPPT del inversor, así como la sección de cable para mantener caídas de tensión contenidas. Si tienes cargas trifásicas, emplea inversor trifásico y planifica el reparto de cadenas.

Paso 7. Proyecta el futuro: vehículo eléctrico, aerotermia y crecimiento

Un sistema “cerrado” hoy puede quedarse corto mañana si añades un cargador para vehículo eléctrico o una bomba de calor. Es preferible elegir inversor híbrido preparado para baterías y dejar margen en estructura y protecciones para añadir 1–2 cadenas más o ampliar módulos de litio tipo rack. Un 10–20 % de holgura planificada evita rehacer la instalación en un año.

Ejemplo redondo de dimensionado residencial

Vivienda con 5.200 kWh/año de consumo y perfil mixto, zona peninsular con 1.600 kWh/kWp·año. Para cubrir el 85 % del consumo, objetivo 4.420 kWh/año. Potencia FV ≈ 4.420 ÷ 1.600 ≈ 2,76 kWp. Ajustando un 12 % por pérdidas y ligera desviación este-oeste, quedaría en torno a 3,1 kWp instalados. Inversor recomendado 3–3,6 kW con relación DC/AC ≈ 1,0–1,1. Consumo nocturno medio 5 kWh; con 1 día de autonomía útil, batería útil 5 kWh; batería nominal LiFePO₄ ≈ 5 ÷ (0,9 × 0,95) ≈ 5,85 kWh, por lo que un módulo de 7–10 kWh deja margen para picos y temporadas. Con esta arquitectura, el autoconsumo real superará normalmente el 80 % y la dependencia de red caerá por debajo del 20 %.

Claves de precisión que mejoran el rendimiento y el ROI

La calidad de los módulos y la electrónica influye tanto como los kWp. Paneles monocristalinos N-Type con baja degradación anual y buen rendimiento térmico mantienen la producción en verano. MPPT rápidos y optimizadores en cubiertas con obstáculos sostienen curvas de potencia con nubosidad cambiante. La monitorización con datos de consumo en tiempo real permite afinar consignas de carga/descarga de baterías, horarios de electrodomésticos y programación de EV para maximizar autoconsumo.

Preguntas frecuentes sobre dimensionado óptimo

¿Puedo calcularlo solo con mi última factura?

Es mejor usar doce meses para capturar estacionalidad y cambios de hábito. Con un único mes puedes orientarte, pero corres el riesgo de sobredimensionar o quedarte corto si ese mes no es representativo.

¿Cuántos kWp necesito por cada 1.000 kWh de consumo?

Depende de tu productividad local. En una cubierta bien orientada de la España peninsular, 1 kWp genera aproximadamente 1.400–1.800 kWh/año. Como regla rápida, divide tus 1.000 kWh por el valor central de tu zona y tendrás el kWp necesario para ese tramo de consumo.

¿Cómo influye tener baterías en el tamaño de panel?

Las baterías no obligan a poner más panel; permiten aprovechar mejor lo que ya instalas. Si quieres más autonomía nocturna o cubrir picos fuera de horas solares, puedes aumentar algo la potencia FV para cargar la batería más rápido en invierno, pero la decisión es estratégica, no un requisito técnico rígido.

¿Qué pasa si me paso de tamaño?

Un sobredimensionado moderado aumenta la producción invernal y reduce dependencia de red, pero un exceso grande encarece el sistema y puede generar excedentes poco rentables. Lo ideal es buscar el punto en que tu curva de consumo “abraza” la curva solar con ayuda de la batería.

¿Cuánta batería es razonable en una vivienda?

Para perfiles típicos, entre 5 y 15 kWh de litio cubren la mayoría de consumos nocturnos. Si tienes bomba de calor y vehículo eléctrico, considera módulos escalables de 10–20 kWh con posibilidad de crecimiento por etapas.