¿Por qué las plantas de energía solar funcionan de manera ineficiente?
2022-11-03 15:20
La eficiencia de una planta de energía solar se ve afectada por muchos factores, desde el polvo, la suciedad, el polen y las sombras proyectadas por los árboles, hasta la falla de varias piezas, conectores y cables. Para garantizar el mejor retorno de la inversión, es importante identificar con precisión los problemas y eliminarlos a tiempo. De todo esto se encargan los equipos de monitoreo de la planta solar, excepto reparaciones físicas y reposición de equipos.
Las promesas de los fabricantes y la realidad difieren
Los inversores fotovoltaicos de algunos fabricantes tienen soluciones de monitoreo integradas que le permiten ver la cantidad de electricidad producida u otros parámetros. Sin embargo, aquellos que conocen los detalles de las plantas de energía solar entienden muy bien que esto es solo una gota en el océano. Conocer solo uno o algunos parámetros hace que sea imposible evaluar completamente la eficiencia de la planta de energía, notar los matices que influyen en ella y anticipar posibles averías o pérdidas de energía por negligencia.
Las herramientas de monitoreo estándar monitorean varios parámetros relacionados con la energía y la potencia producida por la planta solar. Estos datos generalmente se actualizan una vez cada 15 minutos. Para comprender mejor cómo funciona la planta de energía solar, nuestro equipo de científicos ha desarrollado una herramienta de monitoreo que captura un promedio de 25 parámetros y los datos se actualizan cada 10 segundos. Diez veces más datos permite a los supervisores garantizar un seguimiento extremadamente preciso y reaccionar ante los problemas en tiempo real.
Nuestros datos internos muestran que las plantas solares rara vez alcanzan su capacidad máxima declarada. Esto se debe a que se prueban y se determina su potencia máxima en condiciones de laboratorio que rara vez se logran en la realidad. La experiencia de Inion Software demuestra que la actitud de los fabricantes tiene una gran influencia: en muchos casos, la documentación de equipos baratos producidos fuera de la Unión Europea (UE) indica la potencia máxima que se puede alcanzar en condiciones ideales, mientras que los fabricantes de la UE calculan la cantidad mínima. de electricidad que producirán sus centrales eléctricas en condiciones ideales. En otras palabras, es prácticamente imposible ver las cifras declaradas por los productores baratos en la realidad, mientras que las centrales eléctricas fabricadas en la UE pueden alcanzar una producción aún mayor.
Incluso las cosas pequeñas pueden tener un gran impacto
Sin embargo, la eficiencia de incluso dos plantas de energía solar idénticas instaladas en diferentes lugares puede diferir significativamente. No solo por nubosidad, estacionalidad, dirección o ángulo del techo, sino por muchas otras razones.
Nuestra investigación muestra que si incluso una pequeña área del panel solar está cubierta, por ejemplo, por hojas que caen, suciedad o la sombra de un árbol o arbusto, la eficiencia general de la planta de energía se reduce significativamente. En algunos casos, incluso una décima parte del área cubierta puede reducir la producción total hasta en un 30%. Por lo tanto, la limpieza periódica de los módulos solares, la poda de la vegetación circundante y un mantenimiento similar juegan un papel crucial.
La siguiente infografía muestra cómo se reduce la eficiencia de la planta de energía si las hojas caen sobre uno de los paneles:
No todos los problemas se detectan y resuelven de forma tan sencilla. Las plantas de energía solar están llenas de equipos, conectores y otros componentes que pueden fallar o desconectarse inesperadamente. Como resultado, la producción de electricidad puede reducirse o incluso detenerse por completo. Hay muchos ejemplos diferentes. La información que hemos recopilado muestra que un problema común con las plantas de energía solar es el calentamiento de los inventarios. Por lo general, se alojan en gabinetes cerrados que los protegen de la lluvia, la nieve y otros factores ambientales, pero esto presenta un riesgo de sobrecalentamiento.
Incluso los matices más pequeños, como las conexiones mal selladas, pueden causar problemas. La entrada de humedad a través de ellos puede interferir con el correcto funcionamiento. Por ejemplo, los inversores afectados por el rocío de la mañana pueden medir incorrectamente la resistencia de aislamiento y no arrancar a tiempo. Un parque solar promedio puede perder miles de euros en ingresos por año debido a una falla de este tipo.
La segunda infografía muestra cómo funcionan las tres plantas de energía solar. Debido a conexiones mal selladas, dos no arrancan a tiempo:
La calidad del seguimiento es especialmente importante
Hay cosas que simplemente no se pueden arreglar ni mejorar: es natural que las plantas solares generen menos electricidad en los días nublados y en invierno, y su eficiencia disminuya debido al desgaste. Este último factor suele determinar una ligera disminución de la producción por año, de hasta un 0,5% de degradación. En otras palabras, si su granja solar produjo 10 000 kWh de electricidad en el primer año, aún debería producir alrededor de 9 950 kWh en el segundo año. Estos son solo cálculos teóricos, ya que no todos los años ocurren condiciones climáticas idénticas. Sin embargo, para distinguir las fluctuaciones normales de las anomalías, se necesita un sistema de monitoreo confiable y de alta calidad.
Es común en el mercado que la capacidad operativa de una planta de energía solar se calcule gracias a un sensor de radiación solar. Muestra si la planta solar está produciendo tanta electricidad como lo permiten las condiciones climáticas. Sin embargo, este sensor no siempre puede reflejar con precisión las condiciones climáticas reales, ya que a menudo no funciona a plena capacidad debido al polvo y la suciedad. Como resultado, los propietarios de granjas solares no siempre pueden ver si la electricidad se produce de manera eficiente. Para ver con mayor precisión el funcionamiento de la planta de energía, nuestro equipo de científicos ha desarrollado un sistema de monitoreo único que no requiere un sensor de radiación solar. La eficiencia de la planta de energía solar se compara con el trabajo de las plantas de energía cercanas.
Por ejemplo, si en días soleados una planta solar produce menos electricidad que otras plantas en la misma región, esto es una señal de que la planta no está funcionando a plena capacidad.
La siguiente infografía muestra la capacidad de una planta de energía cuando se mide con un sensor de radiación solar y se mide tomando un promedio en la región (el rojo indica la producción de referencia medida con un sensor de radiación solar, mientras que el verde muestra la generación fotovoltaica).
Las plantas de energía solar están entrando en una nueva etapa, cuando los equipos de monitoreo que mejoran rápidamente permitirán que la planta de energía produzca electricidad de manera más eficiente.