La degradación de los módulos fotovoltaicos es un tema que a menudo pasa desapercibido para los inversores e incluso los profesionales del sector, pero que tiene un impacto directo en el rendimiento y la viabilidad económica de los proyectos solares.
Aunque los paneles fotovoltaicos están diseñados para funcionar durante décadas, su rendimiento disminuye gradualmente con el tiempo y esta pérdida de eficiencia puede comprometer las proyecciones financieras y los períodos de recuperación de la inversión.
En Brasil, donde el clima cálido y húmedo tiene un fuerte impacto en los sistemas, los mecanismos de degradación pueden manifestarse con mayor rapidez. Problemas como la corrosión, las fallas de soldadura y los diodos de derivación dañados se encuentran entre los puntos críticos que requieren atención continua, tanto durante la instalación como durante la operación.
Más que un simple detalle técnico, el análisis de degradación es un elemento estratégico para garantizar la longevidad y la rentabilidad de los proyectos. Ignorar este aspecto puede resultar en pérdidas significativas de ingresos a lo largo de los años de operación, especialmente en plantas grandes con proyecciones de generación de 25 a 30 años de duración.
Para comprender mejor los riesgos, las tecnologías que ayudan a mitigar los efectos y cómo el mercado brasileño ha enfrentado este desafío, el Canal Solar habló con Laís Andrade, ingeniera de CS Consultoria.
En la entrevista a continuación, el profesional detalla los principales mecanismos de degradación, herramientas de monitoreo y la necesidad de una mayor concienciación en el sector más allá de la búsqueda de precios más bajos.
Para empezar, Laís, ¿por qué la degradación de los módulos fotovoltaicos debería ser una preocupación central para quienes invierten en plantas de energía solar?
La degradación afecta la potencia que un módulo puede suministrar, lo que afecta su rendimiento. Al simular una planta fotovoltaica, los inversores creían que obtendrían cierta cantidad de energía, pero si el módulo se degrada más de lo especificado por el fabricante, podría comprometer la rentabilidad de la inversión.
¿Qué significa en la práctica la pérdida de rendimiento de un módulo a lo largo del tiempo?
Esto significa que la interacción química de los materiales que componen las celdas del módulo, generalmente silicio, con el aire y la humedad, conduce a una degradación y pérdida de eficiencia en el proceso de conversión de la luz en energía eléctrica.
¿Cuáles son los principales mecanismos de degradación que observa en proyectos de generación centralizada y distribuida?
Dado que vivimos en un país con un clima típicamente cálido y húmedo, la temperatura y la humedad son factores importantes. La humedad afecta la corrosión de las celdas y sus contactos eléctricos. Lo que impide que la humedad entre en contacto con las celdas es principalmente el encapsulante.
En cuanto a la temperatura, a lo largo del día la temperatura varía desde fría durante las primeras horas de la mañana hasta calurosa por la tarde para luego refrescar nuevamente por la noche.
Esto provoca la expansión y contracción de los metales que componen las soldaduras de la caja de conexiones. Con la expansión y contracción repetidas, la soldadura se afloja, dejando el diodo de derivación abierto e incapaz de generar energía.
¿Existen tecnologías o fabricantes que ofrezcan actualmente una tasa de degradación más baja? ¿Cómo ha evolucionado el mercado en este sentido?
Sí, actualmente la tecnología HJT ofrece una de las degradaciones más bajas entre las tecnologías comerciales actuales.
¿En qué medida factores externos como las condiciones climáticas o una instalación inadecuada pueden acelerar este proceso?
Una instalación incorrecta, como formar un bucle grande con los cables de la cadena, puede aumentar la corriente inducida por el rayo y quemar varios de los diodos de derivación del módulo.
¿Cómo influye la degradación en la recuperación de la inversión y la viabilidad económica de un proyecto fotovoltaico?
Para evaluar la viabilidad económica, las plantas de gran escala suelen evaluar la generación de energía año a año, considerando la degradación a lo largo de los 30 años de rendimiento garantizados por el fabricante.
¿Existen “puntos de atención” que los inversores e integradores deberían vigilar para evitar sorpresas?
Es recomendable inspeccionar periódicamente el sistema mediante mediciones como la curva IV, la termografía y el aislamiento. La curva IV ayuda a identificar problemas como PID (degradación inducida por potencial), resistencia de derivación, diferencias significativas de voltaje y corriente, etc.
La termografía permite identificar diodos dañados y puntos calientes. El aislamiento también es importante para comprobar el estado del vidrio y el encapsulante.
¿Qué herramientas de O&M (Operación y Mantenimiento) pueden ayudar a monitorear y mitigar los efectos de la degradación?
Inspección visual y pruebas predictivas (termografía, curva IV y aislamiento).
¿Pueden las pruebas de campo y las inspecciones periódicas realmente prevenir problemas de pérdida de rendimiento?
La prevención es difícil, ya que identificar el defecto requiere que se manifieste y presente algún signo de anomalía. Sin embargo, en algunos casos, como el PID, es posible detectar el problema y utilizar dispositivos anti-PID para ralentizar la degradación.
¿Cómo evalúa la madurez de la industria brasileña en el análisis de la degradación de módulos? ¿Existe ya suficiente conciencia sobre este tema?
No hay consciencia. El mercado se rige únicamente por el precio. El problema es que, al bajar el precio, también puede reducirse la calidad de los insumos utilizados en la fabricación de módulos.
Por ejemplo, una lámina posterior de mala calidad puede desmoronarse por completo después de varios años de uso. Y este es solo un ejemplo de los problemas que pueden surgir cuando un material no cumple con los estrictos requisitos de calidad.
Y mirando hacia el futuro: ¿qué avances pueden ayudar a aumentar la vida útil y la fiabilidad de los módulos?
Aunque existen regulaciones y pruebas para predecir la vida útil y confiabilidad de los módulos, el laboratorio aún no puede reproducir con precisión las condiciones que enfrentarán los módulos en el campo.
Por ejemplo, aunque los módulos se sometieron a pruebas de carga mecánica estática y dinámica, no fue posible predecir el problema de agrietamiento del vidrio. Esto demuestra que algunas condiciones que ocurren en el campo no pueden simularse en el laboratorio.
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