Dr. Patricio Valdivia Lefort.

¿Por qué es importante el mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos?
En primer lugar, porque son sistemas que están expuestos a condiciones climatológicas extremas; estamos hablando de contaminación, de soiling (el depósito de polvo en suspensión en el ambiente sobre los paneles fotovoltaicos). Entonces, hay que ir limpiando estos elementos, sino repercutirán en la productividad de las plantas fotovoltaicas.

Ahora bien, los niveles de ensuciamiento dependen de cada zona geográfica, por ello se pueden encontrar centrales fotovoltaicas que tienen muy poco mantenimiento, mientras otras tienen altos niveles de ensuciamiento y tienen que limpiarse periódicamente. Por ejemplo, hay diferencias entre las plantas Utility Scale, que se encuentran en la Región de Atacama y requieren limpiezas mucho más frecuentes. En cambio, las instalaciones PMGD y domiciliarias que encontramos en la zona Centro del país, se les hace bastante poco mantenimiento, aunque se ensucian mucho más.

¿Representa la radiación UV un problema?
Sí, a lo largo del territorio nacional, podemos encontrar algunas de las tasas de exposición a radiación UV más altas a nivel mundial, y eso también repercute en las instalaciones fotovoltaicas. Por lo tanto, es muy común encontrar “yellowings”, manchas que aparecen en los paneles fotovoltaicos y que también afectan a los inversores, las amarras y los conductores.

Si bien muchos de estos elementos están en instalaciones subterráneas, el conexionado de paneles y los conductores se ven altamente afectados por la radiación UV y eso requiere una mantención constante.

¿Qué pasa con el manejo de polvo y temperatura extremas?
Estos aspectos son sumamente demandante de mantenimiento. En terreno, vemos constantemente inversores que se queman periódicamente por las condiciones extremas. Entonces las empresas han ido teniendo que ajustarse a distintos niveles de innovación para poder tener un mantenimiento preventivo y predictivo. Cabe recalcar que nuestro desierto tiene condiciones climáticas extremas, comparado a otras zonas de instalaciones fotovoltaicas.

¿Cómo reaccionan las plantas frente a esta situación?
En la actualidad, hay muchos desarrollos informáticos que monitorean ciertas variables, alertan sobre caídas en el nivel de productividad, e incluso prevén cuándo sucederían. Sin embargo, muchas empresas monitorean constantemente la performance y cuando baja al nivel que es urgente limpiar, se realiza el procedimiento.

Otras han instaurado un mantenimiento periódico: tres o cuatro veces al año se limpian los paneles y lo tienen formalizado en sus contratos de operación y mantenimiento.

En el desierto, con poco acceso a agua, limpiar miles de paneles fotovoltaicos es un proceso caro. No obstante, la productividad de los sistemas fotovoltaicos puede caer hasta en un 20% por falta de mantenimiento, y esa reducción puede impactar directamente a los ingresos de la empresa. Entonces, hay un punto de inflexión en el que convendrá mucho más limpiar.

¿Qué rol juega el monitereo continuo en este campo?
El concepto de monitoreo continuo está muy instalado en las plantas fotovoltaicas, porque ahorra el costo de las cuadrillas de trabajadores. Con una cámara, incluso con un dron, se puede supervisar si los módulos fotovoltaicos tienen un elevado nivel de ensuciamiento, o anomalías, como “puntos calientes”. En ese sentido, se ha instalado mucho la inspección con esta tecnología.

¿Se han desarrollado nuevas tecnologías para combatir el ensuciamiento?
Hay una generación de paneles fotovoltaicos que ocupan tecnología de capa fina (“thin film”) de vidrio y que no tienen marco. En el Desierto de Atacama, hay una planta que los usa con gran rendimiento, pues es una zona con un soiling muy liviano, con pocos componentes metálicos, y mucho viento, que sacan el polvillo sin necesidad de máquinas.

En todo caso, esa es la “excepción a la regla”, pues en todos los puntos se necesita mantenimiento. Por ejemplo, 30 kilómetros al norte de la planta que mencionábamos, hay una zona con un polvillo más pesado, con mayor humedad, que forma sobre los paneles una especie de pasta, que denominan la “chusca”, muy difícil de sacar.

Entonces, para una planta Utility Scale que tiene este problema, en una zona donde el agua es un recurso muy caro, recurren habitualmente a camiones con rodillos de goma EVA. Estos giran rápidamente, eliminando cerca de un 80% del soiling, sin dañar el encapsulante del módulo ni necesitar agua. Actualmente, es el estándar en este tipo de plantas.

En el área de mantenimiento, ¿qué elementos de una planta fotovoltaica demandan mayor atención?
En líneas generales, los paneles solares son los que requieren mayor mantenimiento, dado su número y la extensión de la superficie en que están instalados. Sin duda, es lo que refleja el mayor costo. Después viene todo lo que tiene que ver con el recambio de conductores por la radiación UV. En este punto, cabe recordar que las primeras plantas que se instalaron en Chile recién van a cumplir 10 años, por lo que algunas ya saben cada cuánto tiempo se deben cambiar las amarras, etc.

Algo similar sucede con los inversores, pues en Chile tenemos radiaciones que superan los 9 kWh por metro cuadrado en un día. Eso nos transforma en el país donde hay más radiación normal directa a nivel mundial. Entonces, eso está fuera de estándar para muchos de los fabricantes, y por eso, hay mucho mantenimiento en los inversores, e incluso muchos reemplazos.

¿Están surgiendo nuevas tecnologías para el mantenimiento de los campos solares?
En el ámbito del mantenimiento de campos solares, están surgiendo varias tecnologías y metodologías. Para evaluar su desarrollo, utilizamos la escala de niveles de preparación tecnológica (TRL, por sus siglas en inglés), que va del TRL 1 (investigación básica) al TRL 9 (sistemas ya en operación).

Por ejemplo, en el área de Monitoreo continuo con cámaras e IA, hay tecnologías en TRL 3 y 4 que están siendo desarrolladas para el monitoreo continuo de los campos solares. Estas soluciones aplican inteligencia artificial para procesar datos en tiempo real y detectar anomalías o necesidades de mantenimiento. Aunque aún están en fases tempranas, se espera que lleguen a niveles comerciales (TRL 9) en los próximos años gracias a los avances en canales de comunicación robustos.

Aunque se han implementado proyectos piloto para robots de limpieza en los campos solares (TRL 3-5), estos no han alcanzado la fase comercial. Los desafíos incluyen la variabilidad en la alineación de los módulos y las diferentes configuraciones de las plantas solares, lo que dificulta la estandarización de los robots para limpiar eficientemente todos los paneles.

En cuanto a tecnologías emergentes, podemos mencionar que incluyen drones para inspección, mantenimiento predictivo basado en análisis de datos, y sistemas de gestión de energía que optimizan la producción y el uso de energía solar en tiempo real.