Training organizado por el Ministerio de Energía y Programa de Energía de GIZ abordó desde diferentes aristas la aplicación de prácticas O&M en sistemas fotovoltaicos.

El ciclo incluyó, entre otras actividades, una gira de especialización por Alemania, un seminario de capacitación en Chile y talleres aplicados sobre O&M.

El desarrollo de la energía solar en Chile y el mundo está creciendo a pasos agigantados, generando oportunidades y nuevos desafíos en el mercado. El crecimiento exponencial de la tecnología supone mantenimiento y operación de los paneles solares para mayor efectividad, generación eléctrica y sustentabilidad.

Para fortalecer y actualizar conceptos en  Operación y Mantenimiento (O&M) de sistemas fotovoltaicos a mediana escala, el Programa Techos Solares Públicos, PTSP perteneciente al Ministerio de Energía  junto al Programa de Energía de GIZ, por encargo del Ministerio de Medioambiente Alemán (BMUB) y el Departamento de Negocios, Energía y Estrategia Industrial del Reino Unido organizaron  un ciclo de capacitación O&M dirigido a diferentes grupos objetivos de los sectores público y privado. El ciclo incluyó una gira de capacitación por Alemania, un seminario  en Chile y talleres aplicados para profesionales de empresas ESCO e instaladoras de sistemas fotovoltaicos.

“El PTSP ha implementado un centenar de sistemas fotovoltaicos conectados a la red de distribución entre 2015 y 2018, La operación y el mantenimiento son aspectos relevantes para garantizar la sostenibilidad de los mismos y el cumplimiento del ciclo de vida de los proyectos. El desafío está hoy en reforzar el compromiso de los beneficiarios del Programa Techos Solares Públicos y de proyectos privados también, en cuanto al mantenimiento de sus sistemas,   traspasar las buenas prácticas, y así asegurar que la inversión realizada tenga el retorno esperado”, comenta Guillermo Soto, Jefe del Programa Techos Solares Públicos.

Stephan Remler, Jefe del Proyecto de apoyo NAMA Energías Renovables para el Autoconsumo de GIZ agrega además que “hoy existen más de 2.000 plantas FV o 12 MW bajo el reglamento NetBilling, generación que es capaz de producir la energía equivalente al consumo aproximado de 10.000 casas. Nuestro interés es que se desarrolle un mercado de energía FV sustentable a largo plazo en Chile. Si en el mercado hay proyectos que comienzan a fallar después de un tiempo limitado de uso,  podría impedir  un desarrollo futuro”.

La capacitación estuvo liderada por el experto español, Asier Ukar, de PI Photovoltaik Institut Berlin AG (PI Berlin AG), “nos centramos en los mantenimientos preventivo, correctivo y predictivo de un sistema fotovoltaico, describiendo lo que se debe considerar en cada uno de ellos”, destacó.

O&M e innovaciones en Alemania

El PI Berlin AG (Instituto Fotovoltaico, por su sigla en alemán) asesora en la implementación de proyectos fotovoltaicos complejos desde la producción de módulos hasta la recepción final  de la planta, fue el  lugar en el que profesionales del Ministerio de Energía, de la SEC, de GIZ y de empresas instaladoras recibieron capacitación en O&M, sobre el funcionamiento de plantas, rendimientos, formas de detección de fallas, uso de equipos de medición en paneles fotovoltaicos, pruebas de laboratorio, chequeos de contratos de mantenimiento tipo, auditorías de sistemas FV y el seguimiento de los mismos durante la construcción y la operación.

“Revisamos los tipos de contrato que existen en la industria, su configuración y aspectos clave como las garantías, los tiempos de reacción, las penalizaciones o la duración, que cada vez son más cortos. Durante las sesiones prácticas, realizamos pruebas de electroluminiscencia, infrarrojos y medición de curva para demostrar la utilidad de estos equipos a la hora de detectar y pevenir fallas en los módulos fotovoltaicos”, explicó Ukar.

Además en la gira se aprovecharon de ver las últimas innovaciones que se pueden incorporar a los sistemas FV. Los contenidos de la gira fueron elaborados para aplicarlos a la industria fotovoltaica nacional. En ese sentido, Guillermo Soto quien asistió a la gira explicó que “las innovaciones tecnológicas fueron de interés del Programa Techos Solares Públicos. Por ejemplo, se visitaron dos fábricas desarrolladoras de módulos fotovoltaicos para fachadas de edificios (módulos glass-glass). Otro tipo de empresas visitadas fueron las que han incorporado sistemas de almacenamiento con baterías de litio para proyectos de generación fotovoltaica conectados a red para distintos propósitos”.

Seminario: Operación y  Mantenimiento de Sistemas FV

Una vez concluida la gira por Alemania, se efectuó en Santiago, el Seminario Operación y Mantenimiento de Sistemas Fotovoltaicos, dirigido también por el experto Asier Ukar y que apuntó a transferir técnicas y conocimiento de O&M a los asistentes. Algunos de los puntos sobre los que giró el seminario fueron la durabilidad a largo plazo de los componentes de un sistema FV bajo la influencia de factores de estrés ambiental como las altas temperaturas, la radiación extrema  o el efecto abrasivo del polvo y la arena. Se analizó también la temática de la limpieza de los módulos fotovoltaicos desde una óptica técnica y comercial.

“Un panel limpio genera más corriente que cuando está sucio. La corriente es un indicador que siempre hay que monitorizar, ya que el aumento de ésta está directamente ligado al aumento de producción y por tanto al aumento de beneficio económico. La frecuencia y los costes de limpieza dependen entre otros factores de la superficie a limpiar, de la inclinación de los paneles y del precio de la energía”. Enfatizó Ukar.

En la sesión expuso también Guillermo Soto, jefe del PTSP, que ya comienza a aplicar prácticas O&M. Presentó la etapa actual del proyecto gubernamental señalando que desde que comenzó el programa en 2015, se han llevado a cabo 58 licitaciones competitivas y públicas, incluyendo la adquisición e implementación del sistema de monitoreo.

El conjunto de todas las licitaciones considera sistemas fotovoltaicos donde el tamaño de los proyectos va desde 5 kWp a 280 kWp por recinto. La capacidad instalada agregada de los 133 sistemas fotovoltaicos adjudicados es de alrededor de 5,0 MWp. “Esta capacidad instalada sobre techos públicos generará más de 7 GWh al año, energía suficiente para abastecer más de 4.000 hogares en el mismo período”. Destacó.

Agregó además que “el modelo de licitación ha contribuido, al desarrollo de un mercado competitivo y diversificado principalmente en términos de la oferta de sistemas fotovoltaicos de autoconsumo. El precio máximo de adjudicación neta fue para el proyecto de Gobernación El Loa de Calama con una capacidad instalada de 5 kWp con un valor de 3,93 USD/Wp en el año 2015, mientras que el menor precio de adjudicación neto, para el Hospital Regional de Talca en la Región del Maule con una capacidad instalada de 160 kWp, se adjudicó a un valor de 0,91 USD/Wp en el año 2017”,

Talleres prácticos

Finalmente, el ciclo de O&M finalizó con dos talleres en la instalación fotovoltaica del Ministerio de Energía, en los que se aplicaron los conocimientos adquiridos durante el seminario. “Llevamos a cabo una inspección visual para detectar fallas en el cableado, cajas de distribución o inversores, y para sensibilizar en cuanto al maltrato de paneles durante la instalación. También aplicamos conceptos de limpieza de paneles, que supone un gasto importante en la fase de mantenimiento, y utilizamos los equipos de medición de curva, infrarrojos y electroluminscencia para identificar y diagnosticar posibles fallas en los módulos FV“, dice Ukar.

Juan Pablo Oyanedel de la empresa Punto Solar, quien asistió al taller explicó que “la jornada O&M contó  con un relator de primer nivel, sensibilizó y puso sobre la mesa  la importancia de realizar las labores de O&M y cómo éstas deben ser adaptadas a las condiciones locales”.

“En la actualidad el número de plantas solares en Chile se incrementa de manera exponencial, lo que evidencia la necesidad de desarrollar servicios de O&M. Es importante destacar que dicho proceso debe ser acompañado de un desarrollo integral mediante la adaptación de las experiencias internacionales a las condiciones específicas de Chile, proceso que debe venir de la mano de la innovación, generando valor y posicionando a nuestro país como un referente en el combate del cambio climático”. Agrega Oyanedel.

Caso aplicado

¿Cuál es la relación entre precio y efectividad de una instalación FV y O&M?

La relación entre efectividad, entendida como el rendimiento esperado y el costo de operación y mantenimiento de una planta fotovoltaica es directa.

Si la generación de energía fotovoltaica, se ve afectada por la mala operación o falta de mantenimiento  (limpieza de módulos, fallas en el sistema eléctrico u otras) los ahorros estimados serán indudablemente menores. Para graficar lo anterior y con los actuales precios que ha alcanzado el Programa Techos Solares Públicos, se puede hacer el siguiente ejercicio.

Una planta fotovoltaica instalada y conectada bajo el modelo de la Ley de Generación Distribuida, de 100 kWp de capacidad instalada tiene un costo de inversión de MM$54 de pesos. (Considerando 0,9 US$/Wp a $602 pesos el tipo de cambio, valor neto).

Esta planta fotovoltaica, en condiciones normales, sistema eléctrico sano y módulos fotovoltaicos limpios, generará unos 147.000 kWh/año, equivalentes a unos MM$10 en ahorros anuales. En términos simples significa que el periodo de recuperación de la inversión será de unos 6 años

Las pérdidas de producción por falta de limpieza de los módulos de una planta fotovoltaica pueden llegar a disminuir su generación en un 20% o más. Esta falta de mantenimiento producirá: una degradación de los módulos en el mediano plazo, daño en los componentes fotovoltaicos y aumento del periodo de recuperación de la inversión.

En consecuencia, la relación entre el costo de plan de mantenimiento de una planta fotovoltaica debe tender a disminuir la pérdida asociada a la menor generación por el hecho de no realizar el mantenimiento programado. Las estimaciones del Ministerio de Energía señalan que el costo de mantenimiento de una planta fotovoltaica instalada sobre techo, no debería superar el 10% del ahorro anual, para así garantizar la operación óptima de la misma.

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