David Vásquez, Docente Escuela de Ingeniería, Duoc UC Sede Puente Alto.

¿Por qué es importante realizar el mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos?
Realizar mantenciones permite a los sistemas fotovoltaicos mantener la producción de energía de forma constante. Si estas mantenciones no son llevadas a cabo se producen pérdidas de energía, bajo aprovechamiento de los recursos invertidos (inversiones privadas o fondos públicos al desarrollo de proyectos fotovoltaicos), detención de la generación por problemas de conexiones dañadas (por pájaros, sobrecalentamiento, etc.), aflojamiento de fijaciones por incidencia del viento, entre otros factores. Por el contrario, si se realiza un mantenimiento adecuado y periódico, se puede obtener una mayor producción de energía y aumentar la vida útil del sistema fotovoltaico.

¿Qué tipos de mantenimiento existen y cuáles son sus frecuencias?
Existen tres tipos de mantenimiento, el primero y esencial de realizar es el preventivo, que incluye una inspección visual periódica para detectar anomalías de mal alineación de paneles, conexiones flojas de conectores MC4, canalizaciones y conductores dañados. Además, permite conocer el nivel de suciedad que han acumulado los paneles fotovoltaicos. Este tipo de mantención puede hacerse diariamente, quincenalmente, mensualmente o trimestralmente, dependiendo de la envergadura de la planta fotovoltaica.

El segundo tipo de mantenimiento es el correctivo y se realiza cuando existe una falla que conlleva a la baja en la producción de energía del sistema fotovoltaico. En este mantenimiento se deben revisar los tableros eléctricos, inversores, paneles y baterías (en el caso de que estén incorporadas al sistema fotovoltaico).

Finalmente, está el mantenimiento predictivo donde se puede utilizar Inteligencia Artificial para la obtención de una gran cantidad de datos, que permitan planificar, por ejemplo, la limpieza de los paneles fotovoltaicos, predecir la baja de producción, así como también pronosticar la producción futura. La frecuencia de este mantenimiento puede ser determinada de acuerdo a la IA, en forma semanal, mensual o anual.

Cabe destacar que la frecuencia ideal para realizar cualquier tipo de mantenimiento va a depender de múltiples factores, como la ubicación geográfica de la instalación, la cantidad de paneles de la instalación, inversores, tableros, suciedad que pueda afectar al sistema y la potencia total de generación de la instalación fotovoltaica en KW y MVA.

¿Cuáles son los procesos más habituales en estas operaciones?
Los procedimientos involucrados en el mantenimiento consisten en revisar periódicamente la estructura y montaje de los paneles y ajustarlas si se requiere. También se verifican que las conexiones no estén sueltas, se cambia el conector MC4, se comprueba el estado de canalizaciones C.A.G (Canalizaciones de Acero Galvanizado), se evalúan los parámetros de voltajes y corrientes de inversores para confirmar la producción asociada al inversor y corregir ajustes si es necesario.

Asimismo, se examinan los niveles de voltaje de las baterías para comprobar los niveles de carga que están entregando, así como los tableros eléctricos, el conexionado de protecciones eléctricas, las terminales a barras y protecciones, y los diferenciales tipo A, tipo B y tipo AC.

¿Qué problemas suelen encontrarse comúnmente?
Entre los problemas más comunes se encuentran el Conector MC4 del panel fotovoltaico quemado, producto del calor producido por encontrarse flojo; la aparición de puntos calientes o ‘hot spots’ y de arcos eléctricos en los paneles por deterioro del aislamiento de conductores. También, suelen encontrarse sobrecargas en protecciones eléctricas de tableros eléctricos de corriente continua y alterna, fallas de diferenciales tipo A, tipo B y tipo AC, además de conexiones sueltas de tierra en estructura, inversor y tablero.

¿Qué componentes requieren de una mayor atención?
Es importante destacar que todos los componentes del sistema requieren de mantención, pero entre los más importantes se encuentran los paneles fotovoltaicos, ya que estos son la base de la producción de energía; el inversor, donde se verifican los ajustes de parámetros de producción de potencia; el tablero eléctrico por las diferentes protecciones asociadas al sistema fotovoltaico; y el sistema de puesta tierra, donde se comprueban que los parámetros de las malla de tierra estén en los rangos que exige la normativa vigente. De ese modo, se protege a la instalación fotovoltaica en caso de una falla eléctrica.

¿Qué proceso recomienda para la limpieza de los paneles?
Cabe señalar que no existe el proceso de limpieza ideal, y este tendrá relación con el tamaño de la planta fotovoltaica.

Sin embargo, uno de los procesos que recomiendo es limpiar los paneles con agua destilada, debido a que es un agua limpia de contaminantes que permite realizar una limpieza más profunda de los paneles fotovoltaicos, luego utilizar paños de microfibras humedecidos para extraer la suciedad adherida y finalmente realizar el secado del panel con paños de microfibra secos.

Otro proceso para las plantas es utilizar la automatización aplicada con robot de limpieza de paneles fotovoltaicos, ya que los robots se pueden programar en horarios donde no se produzca energía, lo que permite minimizar las pérdidas por mantención.

¿Existen nuevas tecnologías para los mantenimientos de sistemas fotovoltaicos?
Dentro de los avances tecnológicos están apareciendo nuevas técnicas de diagnóstico, por ejemplo la de visualización de temperaturas en los paneles solares mediante cámaras termográficas infrarrojas soportadas por drones. Este proceso permite detectar fácilmente y sin contacto físico, los puntos calientes en los módulos fotovoltaicos.

También están siendo utilizadas las mediciones de electroluminiscencias, las que a través de una cámara especial pueden detectar con gran precisión micro fisuras o averías en los módulos fotovoltaicos. De este modo, es posible prevenir de manera oportuna fallos en la planta que puedan significar su parada. Y para la limpieza de los paneles fotovoltaicos, cada vez está siendo más frecuente el uso de robots limpiadores, los que son capaces de planificar la limpieza y ejecutarla de forma automatizada, brindando una mayor eficiencia al panel fotovoltaico en la entrega de su voltaje, corriente y vida útil.

Finalmente, la Inteligencia Artificial (IA) también está siendo empleada para mejorar el rendimiento y aumentar la producción de energía en las plantas solares.

¿Cómo ve el futuro del sector y qué recomendaciones daría?
Muy auspicioso, ya que al integrar nuevas tecnologías de automatización e inteligencia artificial, permitirá que la producción de energía fotovoltaica sea cada vez más eficiente a un menor costo, lo que permitirá además, otorgarle mayor importancia al mantenimiento. Con respecto a las recomendaciones para los lectores, les recomendaría otorgar la debida importancia al mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos y contar con un programa periódico que considere las indicaciones que señalan los fabricantes de los equipos.

Además de tener en cuenta el mantenimiento rutinario, las inspecciones visuales, limpieza de paneles fotovoltaicos y lectura de parámetros, para verificar si el sistema produce la energía esperada; y realizar mantenimiento sistémico en determinados equipos, por ejemplo, inversores, baterías y medidores de energía.