Pablo Pastene.

¿Qué importancia tiene el mantenimiento de una planta fotovoltaica?
Una planta fotovoltaica requiere una correcta gestión de operación y mantenimiento. Este aspecto no se puede subestimar, porque de él depende toda la producción de dicha planta. El mantenimiento es vital para, por una parte, cumplir con la producción esperada en el corto plazo y, por otra, cuidar la planta para que no se deteriore más de lo estimado a mediano y largo plazo; es decir, para que tenga la vida útil proyectada. En otras palabras, al despreciar la gestión de operación y mantenimiento, toda la evaluación económica que se hace a una planta se va a la basura porque no producirá lo que se esperaba en el largo plazo.

¿Existe preocupación por el mantenimiento de la planta solar?
Está evolucionando, pero en general el mercado fotovoltaico a nivel global está creciendo muy rápido, y la mayoría del foco está en las nuevas instalaciones. Entonces, al mantenimiento aún no se le ha otorgado la relevancia, porque están todos preocupados de las nuevas instalaciones. Otro factor es que hay poco capital humano capacitado y el que existe, está dedicado a instalar.

Sin embargo, si uno ve la experiencia de países con más años de recorrido en esta área, es un tema muy internalizado y es una preocupación importante. En Chile, estamos avanzando y se están viendo cada vez más contratos de operación y mantenimiento con cláusulas bien específicas o indicadores de desempeño.

¿Qué elementos pueden ayudar en la operación y mantenimiento de una planta?
Hay un elemento crucial que sirve de apoyo: los sistemas de monitoreo, los que permiten detectar el desempeño. La mayoría de las plantas utilizan indicadores de desempeño (KPI) como Disponibilidad de la Planta (PA, del inglés “Plant Availability”, el tiempo que la planta estuvo disponible para proveer energía a la red) y el “Performance Ratio” (PR, la cantidad de energía que produce una planta por cada kilowatt por cada unidad de potencia instalada).

Con esos indicadores, el encargado de la operación de la planta puede ver si esta está cumpliendo con lo prometido y, si hay alguna desviación, buscar la causa que está provocándola.

¿Cuáles son las principales causas de la pérdida de desempeño?
La principal causa es el ensuciamiento (“soiling”, en inglés), es decir, el polvo o tierra que cae sobre los paneles solares. Es una variable muy difícil de predecir, porque hay muy pocos estudios al respecto tanto en Chile como en el mundo. En ese sentido, el planificar la limpieza de los paneles es algo que tienen que aprender los operadores en la práctica.

Otras causas de pérdida de producción pueden ser los ensombramientos parciales (cuando la sombra de una construcción o de árboles caen sobre algunos paneles en una determinada hora del día o en una temporada del año) y las deposiciones de pájaros. Estos problemas solo afectan a pequeñas partes de la planta y que no resultan fáciles de identificar. En estos casos, se requiere muchas veces salir a observar en terreno los paneles para poder reconocer el problema.

¿Cómo se programa usualmente el mantenimiento de una planta fotovoltaica?
Por lo general, hay un mantenimiento preventivo que apunta a la mantención de inversores, limpieza de filtros, aprietes eléctricos y de módulos fotovoltaicos. En cambio, la limpieza de los paneles, por su impacto en la producción de corto plazo, tiene dos enfoques: uno donde los contratos de Operación y Mantenimiento establecen una cierta cantidad de limpiezas al año (usualmente tres o cuatro), mientras que otras plantas las realizan cuando cae la producción; es decir, hay una componente reactiva. Otras tienen sensores de ensuciamiento o celdas de referencia, y cuando llega a un cierto porcentaje de diferencia, mandan a limpiar toda la planta.

Se han dado situaciones de que plantas se han tenido que mandar a limpiar con una diferencia de tres semanas porque se estaba venciendo el contrato y se había hecho una sola limpieza. Entonces, esta gestión reactiva puede llegar a este tipo de ineficiencias operacionales.

¿Desde cuándo se utilizan los sistemas de monitoreo?
Los sistemas de monitoreo se han usado hace unos 15 años aproximadamente, con la masificación de Internet. La mayoría de las plantas medianas y grandes los tenían, no tanto así los sistemas residenciales, porque la mayoría de los hogares no tenían acceso a Internet.

Si bien la mayoría de los inversores que hoy existen en el mercado tienen sus plataformas de monitoreo, estas no son compatibles entre sí. Entonces, una empresa que se dedica a la Operación y Mantenimiento de plantas solares, que tiene que estar monitoreando distintas plantas, se va a dar cuenta que no las puede consolidar en una plataforma única. Además, la mayoría de estos sistemas son reactivos, generan alertas, con nombres y códigos que tampoco están unificados. Por lo tanto, se le presenta una dificultad al operador, porque tiene que supervisar distintas plataformas de monitoreo, con distintos códigos de alerta.

Sin embargo, ya existen sistemas capaces de unificar bajo una sola plataforma todas las señales y alertas de monitoreo. Sus fabricantes venían del mundo de dispositivos de medición, evolucionaron hacia el monitoreo de plantas fotovoltaicas y ahora están empezando a incorporar Inteligencia Artificial.

¿Qué rol juega la IA para ayudar en este campo?
La Inteligencia Artificial está jugando un rol muy importante en la detección de los problemas que tiene una planta solar. Por ejemplo, una planta de 9 MW puede tener entre 20 y 25 mil módulos, y si uno o dos están fallando, no es humanamente posible ir a medir en terreno cada uno de ellos para identificar cuáles. Entonces, en esos casos, hay que empezar a usar otras herramientas y es ahí donde entra a ayudar la IA, procesando la vasta cantidad de datos que generan los miles de paneles que puede tener una planta.

Además, la Inteligencia Artificial se hace cada vez más inteligente: mientras la tienes conectada a más plantas y por más tiempo, va aprendiendo del pasado e identificará las desviaciones más rápidamente.

¿Qué otras ventajas tiene la Inteligencia Artificial?
En la actualidad, podemos hacer varias otras funciones con IA, como por ejemplo, predecir la energía futura. Los paneles solares se van degradando con el paso del tiempo.

Asimismo, están los problemas mencionados de ensombramientos cercanos que pueden ocurrir en ciertos meses del año. Entonces, la Inteligencia Artificial y el Machine Learning, con base en el desempeño de la planta en los días anteriores, pueden proyectar la generación futura de energía, dato que puede ser muy útil, dependiendo del país. Por ejemplo, en Chile, se debe informar al Coordinador Eléctrico Nacional. Un caso especial es Colombia, un mercado muy distinto al chileno, donde los generadores usan esta información para determinar la cantidad de energía que ofrecerán al día siguiente y a qué precio. Entonces, esta predicción debe ser relativamente certera para no quedarse corto en la oferta, ni tampoco que le sobre energía que no podrá vender.

Otro uso de la IA es planificar la limpieza de los paneles y, como mencioné, la tasa de ensuciamiento juega un rol vital. Entonces, las plantas más grandes ponen un sensor de soiling y, después de un año, tendrán datos de cómo varía el ensuciamiento de la planta a lo largo del año. En cambio, en Sunai, nuestra filosofía es que, con los datos, uno puede generar información útil para el operador sin tener que invertir en hardware. Entonces, teniendo las fechas de limpieza de la placa e las diferencias de producción, filtrando datos y usando analítica (Big Data), uno puede también inferir la tasa de soiling en el lugar. Luego, con esa información, nuestros algoritmos calculan los posibles escenarios y recomiendan el calendario de limpieza para optimizar la producción.