Generalmente, durante el proceso de implementación de un sistema de energía solar fotovoltaica, la fase inicial de inversión e instalación se lleva toda la atención . A medida que los sistemas de energía solar fotovoltaica comienzan a acumular años de operación en Colombia, se evidencia la importancia de tener en cuenta los riesgos a los que están expuestos los proyectos luego de la puesta en marcha.
Para alcanzar los resultados energéticos, financieros y ambientales esperados, es crucial que el sistema de energía solar fotovoltaica opere de manera continua y con un desempeño óptimo durante toda su vida útil (25 – 30 años). Lo anterior se ve afectado considerablemente cuando aparecen fallas u ocurren eventos inesperados que detienen la operación del sistema de energía solar de forma parcial o total.
A continuación te mostramos cuáles son las fallas y problemas más comunes que te puedes encontrar de forma posterior a la instalación de un sistema de energía solar. Recuerda siempre que las instalaciones fotovoltaicas deben ser siempre diseñadas e instaladas por ingenieros calificados y con la experticia en este tipo de sistemas. Clic si quieres conocer sobre la experiencia de SENERGYSOL.
1. Conexiones
1.1 Descripción del problema
El cableado DC de tipo fotovoltaico es utilizado en los sistemas de energía solar para conectar grupos de paneles solares (strings) a los inversores o a las cajas combinadoras de los sistemas. Generalmente las conexiones de este cable están expuestas a la intemperie, ya sea en las cubiertas cuandos los paneles solares son instalados en techo o en las estructuras metálicas cuando las instalaciones son a nivel de suelo. Comunmente las conexiones de este cableado son realizadas a través de conectores tipo MC4 o similar.
Estas conexiones con frecuencia se debilitan por el paso del tiempo, por filtración de agua o por malas prácticas en la instalación que pueden generar fallas graves como arcos eléctricos (causante de incendios), fallas a tierra, pérdida de producción de energía solar y/o indisponibilidad del inversor.
1.2 Recomendaciones
- Asegurate que los inversores de tu instalación cuenten con protección e interrupción contra fallas de arco eléctrico (AFCI) pues es la principal manera de poder aislar estas fallas cuando suceden y evitar conatos de incendio.
- Implementa procesos de buenas prácticas para el armado y conexionado de los conectores, usando las herramientas adecuadas tales como una crimpadora para conectores MC4 que garanticen una conexión robusta y confiable.
- Realiza inspecciones visuales, pruebas de aislamiento del cableado y verifica la rigidez de los conectores durante los trabajos de mantenimiento preventivo.
- De ser posible utiliza optimizadores o microinversores en tus instalaciones para facilitar la ubicación de este tipo de fallas en el sistema de energía solar.
2. Sobretensiones
2.1 Descripción del problema
Los sistemas fotovoltaicos están altamente expuestos a daños por sobretensiones o picos de voltaje, generalmente estos eventos pueden originarse por descargas atmosféricas o por maniobras en la red eléctrica y pueden llegar a los sistemas fotovoltaicos tanto por su conexiones AC como por sus conexiones DC. La magnitud de los daños por una sobretensión pueden ir desde el reemplazo completo de un inversor hasta una pérdida total de los activos del sistema de energía solar, las empresas de instalaciones fotovoltaicas y los clientes deben tratar este tema con alta importancia considerando el alto riesgo y frecuencia de las tormentas eléctricas en Colombia.
2.2 Recomendaciones
- La ingeniería del sistema fotovoltaico siempre debe incluir un análisis de riesgo de descargas atmosféricas y de coordinación de protecciones contra sobretensiones de acuerdo con la norma, se debe evaluar la necesidad de un Sistema de Protección Atmosférica (SIPRA) que evite descargas directas sobre el sistema.
- Instala Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (DPS) en el lado DC y AC del sistema fotovoltaico. En algunos casos también se recomienda instalar DPS para las líneas de comunicaciones del sistema. Los DPS detectan la presencia de sobretensiones en la red y las descargan a tierra, mitigando los daños que pueden ocurrir.
- Verifica periodicamente la continuidad a la puesta a tierra del sistema y que sus valores de resistividad estén dentro de lo esperado.
- Incluso con todas las protecciones, el sistema siempre está expuesto a daños por sobretensiones, por eso te recomendamos siempre contar un con pólizas que aseguren tu sistema frente a este tipo de eventos.
3. Inversores
3.1 Descripción del problema
Los inversores en un sistema de energía solar fotovoltaica están sometidos a una carga alta de trabajo durante las horas de producción de energía solar y sus partes electrónicas experimentan constantes aumentos en su temperatura de operación. Este ambiente de operación hace que los fabricantes de inversores estimen que su vida útil esté entre los 10 y 15 años, pero la realidad ha demostrado que los inversores pueden fallar mucho tiempo antes. La salida de un inversor puede ocasionar grandes pérdidas económicas para el usuario pues puede incluso anular toda la producción de energía del sistema.
3.2 Recomendaciones
- Considera los requerimientos de espacio y ventilación de los inversores dentro de los diseños.
- Evita que los inversores estén expuestos de forma directa al sol.
- Inspecciona y realiza una limpieza interna a los inversores de forma periódica durante los mantenimientos preventivos, no olvides hacer pruebas de encendido y apagado de los ventiladores.
- Contrata garantía extendida contra defectos de fábrica de los inversores.
- Evalua la posibilidad de contar con unidades de repuesto que permitan reemplazar de forma rápida el inversor en caso de pérdida.
4. Paneles solares
4.1 Descripción del problema
Los paneles solares son el principal activo de tu sistema fotovoltaico y también es el componente más expuesto a las inclemencias del medio ambiente. Los problemas más comunes en los paneles solares son los puntos calientes, las roturas del vidrio, la degradación acelerada y la suciedad. Los puntos calientes se pueden generar en los paneles solares por diversas razones: sombras parciales, defectos en las celdas fotovoltaicas, suciedad o fisuras internas, estos puntos degradan de manera acelerada la producción de energía del panel, quitandole rentabilidad al proyecto.
En caso que uno de tus paneles solares presente un punto caliente o una rotura en el vidrio, se recomienda reemplazarlo, pero el mercado de energía solar cuenta con el siguiente inconveniente: Los parámetros técnicos y tecnología de los paneles solares cambian constantemente a una alta velocidad, es probable que en el momento que necesites reemplazar un panel no encuentres la misma referencia disponible en el mercado y eléctricamente será dificil encontrar un modelo que se ajuste a tu sistema.
4.2 Recomendaciones
- Nunca instales paneles solares que no cuenten con los siguientes certificados de norma internacional: estandar IEC61215 y estandar IEC61730.
- Realiza de forma periódica la limpieza e inspección de los paneles solares.
- Durante los mantenimientos preventivos realiza tomas de imágenes termográficas para identificar posibles puntos calientes.
- Es recomendable que hagas uso de un trazador de curvas IV para diagnosticar periodicamente el estado de salud de los paneles solares.
- Manten un porcentaje razonable de unidades de repuesto que permitan reemplazar de forma rápida el panel solar en caso de pérdida.
- Si implementas optimizadores o microinversores en tus proyectos podrás reemplazar paneles averiados con referencias diferentes al original.
5. Comunicación y monitoreo del sistema de energía solar
5.1 Descripción del problema
Es muy importante poder supervisar en tiempo real el funcionamiento de tu sistema fotovoltaico, sin una comunicación y un monitoreo permanente es poco probable lograr los resultados esperados del proyecto. Comunmente este aspecto se considera de importancia secundaria en el diseño de los sistemas de energía solar, los cuales constantemente pierden comunicación, generando incertidumbre sobre su estado de funcionamiento y una posible pérdida de información importante.
5.2 Recomendaciones
- Siempre incluye un sistema de monitoreo remoto en tus proyectos de energía solar.
- Implementa sensores meteorológicos que permitan evaluar de forma más precisa el factor de desempeño (Performance Ratio) del sistema fotovoltaico, con eso podrás saber si los paneles solares produjeron energía de acuerdo con el clima registrado.
- Considera dentro de lo posible un acceso a internet robusto (enlace ethernet) para evitar pérdida de información o comunicación con tu sistema de energía solar.
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Última actualización: noviembre 7, 2023
