En los últimos años, la generación de energía eléctrica a partir del recurso fotovoltaico ha experimentado una importante expansión en Chile. Esto, no sólo gracias a las favorables condiciones del desierto de Atacama, en términos de radiación solar, sino también a la reducción de costos y al acelerado desarrollo de las tecnologías necesarias para la ejecución de este tipo de proyectos.
De hecho, según datos del Servicio de Evaluación Ambiental (SEA), entre 2018 y mediados de mayo de 2023 ingresaron a tramitación ambiental 1.056 proyectos de energía solar fotovoltaica, de los cuales se 588 obtuvieron aprobación ambiental.
Tras su puesta en operación, las plantas fotovoltaicas requieren un mantenimiento adecuado de manera periódica, con el propósito de garantizar un nivel operacional óptimo y preservar su vida útil. En ese sentido, el hecho de que haya zonas del territorio en que este procedimiento se dificulta por factores climáticos –como la baja cantidad de precipitaciones, la escasez de agua y la presencia de polvo–, es un motivo adicional por el que dichas tareas tengan que realizarse de forma permanente.
Rodrigo Valdovinos, académico del Instituto del Medio Ambiente (IDMA), explica que “para realizar buenas labores de mantenimiento en todas sus etapas y tipos se requiere de personal especializado y con conocimientos técnicos, que permita evaluar las acciones y la seguridad del personal y del entorno en donde se van a realizar los procedimientos, como también la instrumentación y herramientas adecuadas y, por último, los insumos y materiales apropiados para las tareas a ejecutar”.
Por su parte, el encargado del Área de Operación y Mantenimiento de Rising Sun, Paul Sonnenholzner, señala que esta labor no solamente se enfoca en la limpieza de los paneles: “Si bien esta es una parte importante, ya que maximiza su generación de energía fotovoltaica, hay más equipos y puntos críticos que son importantes de mantener en buen estado para que el proyecto tenga un buen rendimiento operativo y, por lo tanto, económico”.
Para no perder eficiencia
En los paneles solares se inicia todo el proceso de generación de electricidad. Las celdas fotovoltaicas captan la radiación solar existente y la convierten en energía, específicamente, en corriente continua. Después, la energía fluye a través de conductores, hasta el inversor. Este dispositivo, a su vez, es el equipo principal encargado de transformar la energía continua en energía alterna. Esta, finalmente, se convierte en la corriente alterna, que es el tipo de energía que se usa habitualmente en la red eléctrica y se distribuye a los consumidores residenciales, industriales y comerciales.
El mantenimiento eléctrico es, junto con la limpieza de paneles, clave para la operación de las centrales fotovoltaicas.
Según el gerente de Operaciones de City Clean, Samuel Guzmán, el no realizar mantenimiento puede ocasionar alteraciones a los activos físicos. “Esto puede llevar a una pérdida de eficiencia y a comprometer la vida útil de los equipos en las plantas fotovoltaicas. Ante esta necesidad, nuestra empresa provee servicios de mantenimiento que incluyen desde la limpieza de los módulos solares hasta mantenimientos tanto preventivos como correctivos, además de informes termográficos y reportes del estado de la planta”, afirma.
El especialista explica que el mantenimiento preventivo busca prevenir problemas en condiciones de funcionamiento que a futuro dañarían la instalación. “Se hacen las gestiones necesarias para alargar la vida útil de los equipos, limpieza, inspecciones visuales y verificación de equipos”, sostiene el ejecutivo.
Otros tipos de mantenimiento que existe son los de carácter correctivo. Al respecto, el profesor Valdovinos precisa que estos consisten en “realizar las operaciones de reparación o sustitución de elementos dañados o que están en mal estado, que podrían llevar a una detención de la planta por una cantidad de tiempo mayor. O, incluso, puede derivar en un accidente de mayor gravedad y que afecte el entorno, la seguridad del lugar y de los otros componentes de la planta”.
Es necesario consignar es que en el caso de los tableros eléctricos se realiza una inspección termográfica para identificar si existe alguna conexión en mal estado, de tal forma de identificarla antes de que termine generando una falla en la protección eléctrica. En la eventualidad de que se detecte una conexión en mal estado, esta se reemplaza o reaprieta antes de que se produzca la falla. Así, se maximiza la generación de energía fotovoltaica, considerando a la vez la eficiencia en los costos.
Nuevas tecnologías
Samuel Guzmán enumera algunas de las herramientas que se utilizan actualmente para el mantenimiento eléctrico de las centrales fotovoltaicas. “Contamos con cámaras termográficas multímetro con pinza, megóhmetro, medidor de curva IV y herramientas de apriete y torque”, afirma el ejecutivo de City Clean. Y agrega que, en cuanto a los procedimientos de limpieza, se emplean pértigas y cepillos especializados, filtros para garantizar la calidad del agua, hidro lavadora industrial para cepillo rotatorio, mangueras y bombas hidráulicas.
El mantenimiento requiere distintos equipos medir parámetros vinculados a la operación de los sistemas fotovoltaicos.
Por otro lado, Paul Sonnenholzner resalta que los servicios para realizar un correcto mantenimiento requieren de una atención permanente. “Contamos con un sistema de monitoreo en tiempo real 24/7, donde evaluamos los parámetros de operación del sistema; a través de eso podemos detectar si existe alguna falla o no”, asegura el representante de Rising Sun.
De este modo, añade que al momento de producirse una falla es posible abordarla de manera ágil y reducir el tiempo en que no se genere energía. “Cabe recalcar que las fallas pueden ocurrir por factores externos o internos”, destaca el experto, añadiendo que “otra arista de este servicio es que nos encargamos de revisar si la distribuidora eléctrica está haciendo una lectura correcta de los consumos según la tarifa contratada, y de valorizar las inyecciones existentes del sistema FV”.
Por su parte, el profesor Valdovinos comenta que hay un componente que suele reemplazarse con frecuencia en el ámbito del mantenimiento. “Los fusibles son un tema no menor, debido a que se recambian de forma permanente, sobre todo, en las cajas de distribución de CC, donde se interconectan paralelamente diferentes string de módulos FV”, puntualiza el experto.
Y añade que, a raíz de este problema, “también los fabricantes de inversores han mejorado y adaptado sus tecnologías para que sus equipos reciban una cantidad mayor de string y así reducir la interconexión de filas en paralelo, evitando la instalación de cajas de fusibles”.
Finalmente, el académico plantea desafíos para el desarrollo del mantenimiento de las centrales fotovoltaicas. “El mantenimiento es y será un área muy relevante en la operación de las plantas fotovoltaicas; por tanto, se abre un nicho y segmento importante para tener en cuenta, sobre todo en la formación de capital humano especializado, de aquí al futuro”, remató.
Articulo publicado en revista Electricidad N° 278 (mayo 2023), págs. 34-36.