En una era donde la generación de energías limpias ha venido cobrando cada vez más importancia (y por una diversidad de razones), los cables “solares” o “fotovoltaicos” son un componente esencial no sólo para el correcto funcionamiento del sistema, sino también para asegurar su seguridad y eficiencia. Por ello, su diseño, construcción y uso ya están estandarizados a nivel mundial, y considerando la cantidad de cables solares instalados alrededor del globo, ya han sido probados y perfeccionados.

Para seleccionar un cable fotovoltaico, los especialistas recomiendan tener en cuenta algunos factores clave. Por ejemplo, Fernando Sandoval, Jefe de Ventas Proyectos y Exportaciones de Madeco by Nexans, explica que “lograr la viabilidad de la planta de energía fotovoltaica siguiendo los lineamientos económicos, sociales y medioambientales específicos de cada proyecto, requiere una infraestructura de cables de energía y datos bien equilibrada que garantice la optimización de costos y el rendimiento óptimo”.

“Por lo tanto, al seleccionar cables eléctricos para las instalaciones de energía solar, se deben tomar en cuenta factores como infraestructuras completas de energía (baja, media, alta tensión) y transmisión de datos (cobre y fibra); soluciones integrales que combinen cables y conectividad desde la planta solar hasta la red eléctrica; que los materiales utilizados cuenten con certificación internacional; que sean fáciles de instalar y eficientes en terrenos difíciles, que tengan impacto medioambiental mínimo gracias a la menor emisión de CO2 durante todo el ciclo de vida; su capacidad de reciclaje, entre otros”, continua.

Fernando Sandoval, MADECO BY NEXANS.

Rodrigo Molina Navarro, TOP CABLE.

Wilmer Higuera, COCESA PRYSMIAN GROUP.

Otro elemento fundamental a la hora de seleccionar el cable solar para un proyecto son las condiciones ambientales del terreno. “En el norte tienen que soportar ambientes muy polvorientos y muchas veces los cables de media tensión tienen que ir enterrados y, por lo tanto, deben ser resistentes a ser cubiertos por tierra. En el caso de los cables que van en paneles solares tienen que tener alta resistencia a la radiación UV”, ejemplifica Sandoval. “Además, en el norte tenemos muchos vectores que son roedores que podrían dañar los cables, por lo que deben contar con las protecciones para repeler roedores. Actualmente hay soluciones que son amigables con el medioambiente, que no usan veneno, sino que repelentes. Hay también soluciones compatibles con la radiación solar. En la zona sur, se debe considerar la alta humedad e instalar cables que son resistentes a estar sumergidos bajo el agua”.

En tanto, Rodrigo Molina Navarro, Director Comercial de Top Cable Chile, sugiere elegir un cable de las más altas prestaciones, con resistencia a los rayos UV, al ozono, a la abrasión de la arena y a la absorción de agua, así como una máxima seguridad en caso de incendio, considerando un voltaje en DC de 1500V fase-tierra y fase-fase. “Además, el cable debe proporcionar una excelente flexibilidad para las condiciones climáticas extremas durante la exposición prolongada a la luz solar. Esto se debe garantizar con el cumplimiento mínimo e irrestricto de la normativa EN 50618 respaldado por una certificación de prestigio”, remata.

Por su parte, Wilmer Higuera, KAM Renovables Chile y Perú de Cocesa Prysmian Group, recuerda que los proyectos renovables se diseñan bajo criterios que buscan garantizar su vida útil por al menos 20 años. “En este sentido, como cualquier otro material eléctrico, estos cables deben cumplir con las regulaciones locales, siendo los pliegos técnicos de la SEC para instalaciones fotovoltaicas la referencia más adecuada”.

Para garantizar su vida útil, deben ser fabricados según estándares internacionales reconocidos utilizando materiales de la más alta calidad”, agrega. “A los cables solares tipo H1Z2Z2-K aplican la EN 50618 y/o la IEC 62930, y al resto de los cables generalmente aplica la IEC 60502-1 y la IEC 60502- 2. Un error frecuente es mezclar estas normas, lo cual produce sobrecostos a los proyectos e incluso incumplimientos normativos”.

De igual modo, para el especialista, uno de los elementos más críticos por parte del diseñador del proyecto es “la selección de los materiales que componen los cables para asegurarse que son adecuados para soportar las condiciones ambientales durante su vida útil. Sobre este último punto, seleccionar un fabricante de primer nivel con experiencia que pueda proveer la asesoría correspondiente, es clave para evitar complicaciones futuras”.

Además, advierte que, además de los cálculos eléctricos, los materiales son esenciales para garantizar que los cables van a prestar el servicio adecuado durante su vida útil. “En este sentido, sobredimensionar también puede tener un efecto económico adverso para el proyecto. Por ejemplo, utilizar cables con característica de sumersión en agua para parques ubicados en el desierto, o cables libres de halógenos en instalaciones directamente enterradas donde no hay concentración de personas”, ejemplifica.

Respecto a la durabilidad del conductor, el ejecutivo de Top Cable Chile destaca la importancia de elegir el cable con el aislamiento adecuado. “La selección del material de aislamiento es fundamental en cualquier cable para ser utilizado en instalaciones de energías renovables. Las condiciones de temperatura de servicio dependerán del dieléctrico seleccionado, siendo el XLPE y las gomas las que poseen las mejores prestaciones para dicho objetivo”, comenta.

A su juicio, elegir el mejor aislamiento del cable es imprescindible para mantener la longevidad y fiabilidad del sistema, “debido a que estos proyectos son evaluados a muchos años y requieren un alto nivel de confiabilidad en el tiempo”.

Para proteger el cable solar, Molina Navarro comenta que “los métodos comunes son instalar los cables en ductos o proveer al cable de barreras de protección a condiciones adversas, tales como armaduras, aditivos especiales en cubierta, entre otras. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el interior de los conductos eléctricos situados en tejados a pleno sol se calienta considerablemente más que los situados en zonas sombreadas, pudiendo provocar un sobrecalentamiento grave e incluso la rotura de los cables eléctricos del interior de los conductos”.

“Si bien algunos cables tienen características que permiten una instalación directamente enterrados o expuestos directamente a los rayos UV, siempre se recomienda utilizar ductos que sirven como una capa protectora adicional contra daños mecánicos y ambientales, ya que el costo de estos suele ser despreciable en comparación al costo del cable. Adicionalmente, en instalaciones donde suele haber alta frecuencia de lluvias, se recomienda diseñar las canalizaciones para permitir que el agua fluya y no quede retenida por largos períodos de tiempo”, añade Higuera.

Tipos de cables usados en un proyecto fotovoltaico

Según indica el especialista de Cocesa Prysmian Group, en un parque solar coexisten muchos cables, donde el más relevante es el denominado “cable solar” tipo H1Z2Z2-K, el que es un cable de cobre estañado y aislamiento doble capa que se utiliza para interconectar los paneles y colectar el campo solar. “Este es quizás el cable más vulnerable de la instalación, ya que suele estar directamente expuesto a la intemperie durante décadas”, señala.

“En el lado de corriente continua se suelen utilizar cables de baja tensión de aluminio (por temas de costo) que van enterrados directamente o en ductos y sirven para colectar la energía recogida por ‘grupos’ de paneles y llevarla a los inversores. En la red de media tensión, normalmente se utilizan cables de aluminio, y otros cables que sirven para diversas funciones adicionales como RV-K, fibra óptica, aluminio desnudo, cobre desnudo, etc. “Con excepción del cable solar donde las normas son muy claras al respecto, los materiales a utilizar en cada uno de los otros cables dependen de las características de diseño y operación consideradas por el diseñador del proyecto”, explica.

En relativo a los cálculos de tamaño y ampacidad de los cables solares v/s los conductores “tradicionales”, Higuera sostiene que existen diferencias al momento de realizarlo. “Además de los criterios normales de cálculo, se deben considerar las condiciones ambientales del lugar de instalación para asegurarse que el cable no opere bajo sobrecarga permanente o sufra daños físicos, de manera que su vida útil sea la esperada”, explica.

En resumen, los cables solares desempeñan un papel esencial en la generación de energía solar y su transmisión eficiente y segura hacia los hogares y las industrias. Sin embargo, su diseño y construcción deben ser los adecuados para poder ser una opción confiable y duradera para las instalaciones solares. Al elegir los cables solares adecuados, es fundamental considerar aspectos como la capacidad de corriente, la resistencia a la intemperie y la durabilidad a largo plazo. Además, es importante seguir las normas y regulaciones establecidas para garantizar la seguridad y el rendimiento óptimo del sistema solar. En un mundo cada vez más consciente de la necesidad de fuentes de energía renovable, los cables solares desempeñan un papel fundamental en la promoción de la transición hacia un futuro más sostenible y limpio.