Un grupo internacional con sede en Barcelona con diez filiales y más de 800 empleados, cuyas marcas están presentes en más de 50 países y cuyas actividades comerciales abarcan desde el cuidado del hogar hasta el cuidado personal, desde adhesivos y bricolaje hasta la dermocosmética farmacéutica, busca volverse más sostenible y energéticamente eficiente.

Como parte de esta iniciativa, ha instalado un sistema solar fotovoltaico (FV) en la azotea de su centro de producción en las afueras de Barcelona con las siguientes características:

• Capacidad del sistema fotovoltaico: 105 kWp
• Tipo: Conectado a la red con tarifas de alimentación
• Módulos fotovoltaicos: 192

Como en la mayoría de los sistemas fotovoltaicos de menos de 400 kWp, la solución no incluía monitorización remota. Y aunque el fabricante de los inverter ofrece opciones de monitorización remota, éstas tienen un coste adicional y no pueden calcular métricas solares importantes como el Performance Ratio (PR) debido a la falta de datos de radiación solar.

El reto

Al principio, el equipo de mantenimiento no se dio cuenta de que el sistema no estaba funcionando a plena capacidad hasta que observaron una caída del 60% año tras año en su generación de energía. A estas alturas no pudieron diagnosticar la causa raíz y decidieron instalar la solución de monitorización SmartDataSystem con dos objetivos claros:

• Identificar las causas fundamentales de la pérdida de generación de energía
• Garantizar el máximo rendimiento en el futuro

Solución

 El cliente quería una solución rentable que pudiera implementarse rápidamente y ofrecer resultados desde el principio.

Sobre la base de estos requisitos, se seleccionó e implementó la solución de monitorización fotovoltaica SmartDataSystem con las siguientes características:

• Instalación de 1 kit de radiación solar Datasol MET
• Integración con los inverters a través de Modbus RTU
• Información enviada a la plataforma SmartDataSystem

 A continuación, la plataforma se configuró para ofrecer los siguientes KPI y análisis gráficos:

• Ratio de rendimiento
• Cálculo de la eficiencia de los inversores
• Monitorización de la tensión de CA
• Potencia de CA teórica frente a potencia de CA real
• Alerta de generación cero basada en datos de radiación solar

Resultados – Año 1

La monitorización del Ratio de Rendimiento en tiempo real se utilizó como base para detectar anomalías en el sistema y, una vez detectadas, se analizaron otros parámetros para comprender mejor la causa e identificar posibles soluciones.

Figura 1: Producción mensual de energía (columnas rojas), radiación solar (zona marrón), Ratio de rendimiento (línea de puntos)

Durante el primer año se detectaron los siguientes problemas:

1. Problema de tensión de la red eléctrica
2. Mal funcionamiento del inverter
3. Suciedad y polvo en los paneles solares
4. Problemas de diseño del sistema

1. Problema de tensión en la red eléctrica

Una caída continua de la tasa de rendimiento de más de 10 puntos porcentuales en 2,5 meses indicaba que algo no funcionaba correctamente.

El problema era que la tensión de la red fluctuaba por encima del límite permitido de 246 V, y el inverter se apagaba automáticamente cuando esto ocurría, tal y como tenía que hacer por su configuración. El problema fue resuelto por el operador de la red basándose en la información de SmartDataSystem.

2. Mal funcionamiento del inversor

Una caída repentina de más de 15 puntos porcentuales del Ratio de Rendimiento era un claro indicio de que había un problema grave. En este caso, el problema era que un inversor estaba dañado y dejó de funcionar por completo.

3. Suciedad y polvo en los paneles solares

Más adelante en el año, otra caída continua del Performance Ratio, esta vez de unos 2,3 puntos al mes, ayudó al cliente a identificar que los paneles fotovoltaicos habían acumulado suciedad y polvo y debían ser limpiados.

4. Problemas de diseño del sistema

Por último, como se muestra en el primer gráfico, el Ratio de Rendimiento nunca fue superior al 55%, lo que está muy por debajo del 80% o más que se espera de un sistema que funcione correctamente.

El siguiente gráfico muestra la capacidad de potencia teórica (línea roja) basada en los datos de radiación solar en tiempo real y la potencia real generada (línea azul).

Figura 3: Potencia teórica (línea roja) frente a la potencia real (línea azul)

Y, como puede verse en el gráfico, la capacidad de potencia teórica no se estaba alcanzando. Un análisis más detallado permitió concluir que el modelo de inverter no era adecuado para la configuración de los módulos fotovoltaicos existentes.