Energetica. Abril 2022

Fotovoltaica 4.0 Las nuevas tecnologías están dibujando un nuevo panorama en el sector solar, lo que se conoce como Fotovoltaica 4.0. Se basan en el Internet de las Cosas (IoT) y la computación en la nube (cloud computing) para poder recolectar en todo momento, sin parar ni manipular la producción, información para el diagnóstico que permite con una granularidad de módulo fotovoltaico saber perfectamente el fallo, la severidad y el módulo en el que se produce. La digitalización del proceso permite tener accesible la información de una manera sencilla, permite automáticamente realizar diagnósticos precisos en muy pocos segundos. CLEVER SOLAR DEVICES L a energía solar fotovoltaica (FV) es uno de los recursos clave para evolucionar hacia una transición energética y sos- tenible. Gracias a la evolución tecnológica se han podido mejorar los procesos, reducir los costes y mejorar notablemente la eficiencia. Comercialmente se pueden encontrar módu- los solares con eficiencias superiores al 20% y que ya superan el 46% en el caso de expe- rimentos en laboratorio. La eficiencia está íntimamente relacionada con la potencia de generación. Cuanto mejor mantenido está un panel, más eficiente es. Para ello, saber en tiempo real el estado de un módulo fotovol- taico es clave para generar el máximo energía. Para ilustrar el ejemplo, hagamos una simple cuenta: potencia solar = 1.000W/m 2 , eficiencia del módulo de referencia 20,7%. Si tomamos unas medidas de panel de 2,094m x 1,038m = 2,1735 m 2 tendrá de área el módulo solar. Aplicando matemática sencilla, tendremos que el panel solar es de una potencia de 1000 x 2,173 x 0,207 = 450W. Según evoluciona la tecnología, se reduce el precio de los paneles solares, pero aumen- ta drásticamente el coste de oportunidad si dicho panel dejara de funcionar. El coste de oportunidad son las pérdidas que se produ- cen debido a toda aquella energía que no vamos a poder generar, y por tanto usar, si dicho panel se encontrara en mal estado. En el 2020 existía una potencia total insta- lada de 773 GW. Siguiendo con el ejemplo del módulo que hemos tomado como refe- rencia e imaginando que toda la potencia a nivel mundial sea produzca con pane- les de última tecnología, se tiene que hay 773.000.000.000W / 450W = 1.717 millones de paneles en el mundo, que corresponden con un área de 1.171 x 2,17 = 3.733 millones de metros cuadrados. Si estuvieran los módu- los en posición vertical formando una línea, tendríamos una distancia de casi 18.000 km. Dedicando un solo minuto en cada uno de los módulos y una única vez, se tendrían que emplear un total de 3.805 años. Para reducir el coste de oportunidad será de gran importancia utilizar estrategias que permitan detectar los módulos que fallan a un coste asequible, y la magnitud del proble- ma es grande, cada vez más grande. Existe gran cantidad de métodos indirectos que pretenden agilizar en parte la detección de dichos fallos. Llamamos métodos indirec- tos a todos los que usan una magnitud para determinar otra. • Procesos manuales con termografía por dron. La termografía por dron es inexac- ta e indica únicamente ‘zonas calien- tes’, que posteriormente requieren de inspección manual, implicando parar la producción y manipular los cables de los módulos fotovoltaicos para conectarlos al dispositivo de medición y extraer la curva IV de los módulos (la información más precisa para el diagnóstico). Las mediciones deben ser almacenadas manualmente en la memoria SD para después descargarlas y analizarlas a pos- teriori. Cualquier posible fallo humano podrían implicar riesgos laborales críti- cos y afectar a la fiabilidad de los datos. • Dataloggers. Son instrumentos gené- ricos cuyas medidas se basan en la producción. Normalmente, estas me- didas son complementarias a la fun- ción principal como los inversores (transforman la CC en CA) o los MPPT (encuentran el punto de máxima pro- ducción de trabajo). La instrumentación mide automáticamente valores físicos. Plataformas de monitorización. Se basan en las mediciones de producción de ter- ceros del datalogger. No existe control de la medición ni exactitud de los datos para el diagnóstico. El diagnóstico se basa en la producción (valor único de tensión y corriente) que requiere algoritmos de in- teligencia artificial e información histórica para aproximar posibles fallos presentes. las plataformas son remotamente accesi- solar fotovoltaica 46 ENERGÉTICA XXI · 215 · ABR 22

RkJQdWJsaXNoZXIy OTAxNDYw