Cada día más sistemas fotovoltaicos (FV) se instalan en Chile, aprovechando no solo los altos niveles de radiación solar de los que goza gran parte del territorio nacional, sino también la caída en los precios de los paneles solares. Sin embargo, es necesario implementar un programa de mantenimiento integral que permita alcanzar su vida útil planificada.

Al respecto, Rodrigo Muñoz, Director de las carreras de Técnico en Energías Renovables y Técnico en Electricidad y Automatización Industrial de Duoc UC sede San Joaquín, explica que los requerimientos de mantenimiento están principalmente asociados a los módulos fotovoltaicos, estructuras de soporte y sistema eléctrico. “Para todo lo anterior, se debe elaborar un plan de mantenimiento que, dependiendo del grado de seguridad, confiabilidad y disponibilidad que se requiera, será correctivo, preventivo y/o predictivo”, agrega.

En este sentido, Felipe Ruiz, Docente de la Vicerrectoría de Innovación y Postgrado de INACAP, enumera algunas de las actividades que incluye el mantenimiento correctivo, principalmente relativas a la reparación y/o sustitución de piezas y partes necesarias para asegurar el funcionamiento del sistema. “El reemplazo está relacionado con la vida útil de estas partes: los inversores poseen una vida útil de 10 años; los módulos fotovoltaicos, 30 años y la estructura, 30 años”, indica.

En el caso del mantenimiento preventivo, el académico destaca las actividades de limpieza de paneles fotovoltaicos, la inspección y limpieza del inversor y sistemas eléctricos, además de la verificación del correcto funcionamiento de los equipos de ventilación y gabinetes eléctricos. “También es fundamental el mantenimiento de áreas verdes y entono, para evitar el sombreado parcial de la instalación fotovoltaica”, acota. Dentro de las instalaciones fotovoltaicas, los componentes críticos son los módulos o paneles fotovoltaicos, inversor y estructura e instalación eléctrica. “Se observa que muchas de las fallas en estos sistemas se deben a la falta de expertos en el área y la necesidad de la formación de capital humano especializado”, indica el académico.

Consultado sobre las fallas más comunes que afectan a las instalaciones FV, Henry Pugh, Gerente General de Ingeteam, empresa socia de ACERA, destaca las fallas de comunicaciones producto de condiciones meteorológicas o por presencia de fauna que daña las conexiones y cableado; las fallas en los sistemas de ventilación de los inversores y en los trackers en las fuentes de poder.

Respecto a las actividades de mantenimiento a estos sistemas, el profesional detalla que “la limpieza de los paneles es una actividad principal de mantenimiento, luego el mantenimiento preventivo y predictivo sobre los inversores y sistema eléctrico en general. Además, se hace necesario llevar a cabo pruebas y chequeos a los paneles, pruebas y chequeos de los componentes de protección y de la subestación, además de las calibraciones a los elementos de mediciones meteorológicas. Asimismo, es esencial el mantenimiento sobre las comunicaciones de los sistemas con el control y monitoreo, ya que la pérdida de comunicaciones distorsiona la información real del parque”.

Por su parte, Andrés Bogolasky, Vicepresidente de la Asociación Chilena de Energía Solar (ACESOL AG), incluye la suciedad de los módulos fotovoltaicos, las fallas de la red de distribución y la mala conexión entre componentes. “Para proyectos pequeños afectos a la ley 20.571 (bajo 100kWp), el plan de mantenimiento pasa mayormente por la limpieza mensual de la superficie de los módulos (con elementos no abrasivos o solo agua); revisión visual trimestral de la integridad física de todos los componentes del sistema y el mantenimiento preventivo semestral de los equipos y componentes del sistema (limpieza, reapriete, etc.)”, explica.

En términos de planes de mantenimiento, Rodrigo Muñoz, de Duoc UC, recomienda en primer lugar tener identificadas todas las partes de la instalación e inventariados cada uno de sus componentes. “Luego, se deben tener claros los rangos de operación normal del sistema y de cada uno de sus componentes, y se tiene que elaborar un plan de mantenimiento basado en inspecciones periódicas y datos estadísticos de tasa de falla de los diversos componentes a fin de anticipar el reemplazo de alguno de ellos, evitando parar la producción de energía”, acota.

Adicionalmente, Ruiz sostiene que para la realización del plan de mantenimiento, se debe considerar:

• Las actividades necesarias de mantenimiento

• Las operaciones que deben realizar el operador, el usuario y el instalador

• La periodicidad del mantenimiento de acuerdo a los componentes.

“Los principales componentes que debe considerar el plan de mantenimiento son: paneles fotovoltaicos, inversores, estructura de soporte, instalación eléctrica, cajas y conexionado, sistemas de monitoreo, protecciones eléctricas, gabinetes, trasformador, interruptores, puesta a tierra y sistema para rayos en caso de ser requerido”, enumera.

En la actualidad, ya existen varios adelantos tecnológicos para mejorar la eficiencia de los programas de mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos. Por ejemplo, Henry Pugh, de ACERA, señala que en los casos de elementos predictivos, “se ha avanzado en los ensayos de termografía o electroluminiscencia, además de los sistemas SCADA de monitoreo que, en algunos casos, cruzan información en tiempo real de diversos parámetros lo que permite actuar de manera más precisa y rápida sobre los problemas que se deben corregir”.

Para Ruiz, de INACAP, “la incorporación del Internet de las Cosas en sistemas permite la determinación de causas de fallas, gracias al análisis de información. Hoy en día, forma parte de los equipos periféricos de control de sistemas fotovoltaicos necesarios para el correcto desempeño del sistema”.

De acuerdo al académico, la limpieza es un foco relevante de evaluación por estar directamente relacionada con la productividad de los sistemas fotovoltaicos. “Por lo tanto, grandes esfuerzos se realizan en esta materia, como por ejemplo: materiales textiles como microfibra para la limpieza y el ahorro de agua; sistemas automáticos y robots de limpieza, ambos libres de agua; entre otros”, añade.

Por su parte, para Muñoz, de DuocUC, destaca el rol de los sistemas de medición remotos y SCADA que permiten almacenar información histórica y visualización en tiempo real de lo que ocurre con una planta fotovoltaica. “Esta información es un insumo importantísimo a la hora de llevar a cabo un plan de mantenimiento, así como también los equipos de medición como las cámaras termográficas, que han permitido detectar fallas que no son visibles a simple vista, logrando anticipar problemas que podrían ser catastróficos y masivos tanto en módulos fotovoltaicos como en tableros eléctricos”, afirma.

Entre las recomendaciones, todos los entrevistados coinciden en la importancia de la seguridad en la realización de estas tareas. Al respecto, el ejecutivo de ACESOL indica que “primero que todo, se debe anteponer la seguridad de las personas. Si tiene dudas, no sabe o simplemente no se siente seguro de algo en particular, déjelo en manos de especialistas. Asimismo, se recomienda estar al tanto del procedimiento de apagado del sistema en general, e informarse lo más posible acerca de lo que está instalando o adquiriendo”.

A juicio del académico de INACAP, las actividades de mantenimiento fiables reducen al mínimo los tiempos de parada y maximizan la producción de energía, por lo que aconseja incorporar el control y el análisis de datos para una búsqueda de fallos económicamente eficiente. “La incorporación de la automatización es también otro componente clave para una mayor eficiencia en el mantenimiento. Esto se materializa en la incorporación de drones y robots, como una buena práctica, que puede reducir bastante el tiempo dedicado a la inspección de las instalaciones -por ejemplo, con drones de termografía- y por otra parte, se puede aumentar el rendimiento y al mismo tiempo reducir los costes de mantenimiento –por ejemplo, con robots de limpieza-”, comenta.

En este aspecto, queda claro que Chile requerirá de aún más personal capacitado y especializado en la planificación y ejecución de estos planes de mantenimiento, para poder enfrentar el creciente número de instalaciones fotovoltaicas en nuestro país.