La operación y el mantenimiento de las centrales fotovoltaicas son un aspecto crucial para garantizar el funcionamiento eficiente a largo plazo y prolongar la vida útil del sistema, lo que influye directamente en el retorno sobre la inversión:
1. Construcción del sistema de operación y mantenimiento
Selección del modo de operación y mantenimiento:
Operación y mantenimiento independientes: adecuado para centrales eléctricas de gran escala (≥10 MW) o para empresas con equipos de operación y mantenimiento maduros, con bajos costos a largo plazo.
Operación y mantenimiento por terceros: adecuado para centrales eléctricas de tamaño pequeño y mediano, con equipos profesionales que brindan servicios para reducir el umbral técnico.
Operación y mantenimiento inteligentes: Al combinar la supervisión remota con inspecciones regulares, podemos reducir los costos laborales y mejorar la velocidad de respuesta.
Configuración del equipo de operación y mantenimiento:
Centrales eléctricas grandes instaladas en tierra: 1-2 personas profesionales de operación y mantenimiento por cada 50 MW
Proyecto distribuido: se asigna 1 inspector por cada 100 sitios, complementado con monitoreo remoto.
Sistema de gestión de operación y mantenimiento:
Inspección de rutina: Realizar una vez a la semana para verificar el estado de los componentes, soportes, inversores y otros equipos.
Mantenimiento regular: una vez al mes, limpie los componentes, apriete los tornillos y verifique las conexiones eléctricas.
Mantenimiento trimestral/anual: Realizar una inspección exhaustiva, probar el dispositivo de protección, limpiar los componentes y calibrar el sistema de seguimiento.
Proceso de manejo de fallas: descubrimiento → informe → análisis → reparación → verificación → registro, formando un ciclo cerrado
2. Puntos clave del mantenimiento diario
Mantenimiento de componentes:
Frecuencia de limpieza:
Zonas polvorientas: una vez cada 2 semanas
Áreas generales: Una vez al mes
En áreas lluviosas: 1-2 veces por trimestre
Método de limpieza:
Paño/sponja suave + detergente neutro; evite rayar el vidrio con herramientas afiladas.
Lavado con pistola de agua a alta presión (presión < 0,3 MPa), adecuado para limpieza de grandes superficies
Evite enjuagar con agua fría cuando la temperatura del componente sea superior a 40℃ para evitar daños por estrés térmico.
Elementos de inspección:
¿Hay algún daño, grieta o decoloración (amarilleamiento) en la superficie del componente?
¿Hay alguna burbuja o deslaminación en el embalaje?
¿Hay alguna deformación, grieta o signos de sobrecalentamiento en la caja de conexiones?
Mantenimiento del sistema de soporte:
Inspección de sujetadores: Realizar una vez cada trimestre, volver a apretar los tornillos sueltos, especialmente en las partes rotativas del sistema de seguimiento.
Preservación y mantenimiento:
Aplicar pintura anticorrosiva en las áreas dañadas de la capa galvanizada por inmersión en caliente para garantizar una vida útil superior a 25 años.
Inspeccionar cada seis meses el estado anticorrosivo en zonas costeras y reforzar las medidas de protección cuando sea necesario.
Mantenimiento del sistema de seguimiento:
Limpie regularmente las partes rotativas y añada lubricante para garantizar un funcionamiento suave.
Verifique el interruptor de límite y el sensor de ángulo para garantizar la precisión del seguimiento.
Mantenimiento del inversor:
Sistema de enfriamiento: Limpie el ventilador de enfriamiento y la pantalla del filtro mensualmente para evitar que la acumulación de polvo afecte la disipación de calor.
Conexión eléctrica: Inspeccione la barra de terminales trimestralmente para asegurarse de que no haya signos de aflojamiento, oxidación ni sobrecalentamiento.
Actualización de software: Actualice regularmente el firmware del inversor para optimizar el rendimiento y la funcionalidad.
Registro de fallas: Guarde datos históricos de fallas, analice patrones y tome medidas preventivas con anticipación.
3. Diagnóstico y solución de fallas comunes
Fallos comunes y manejo de componentes:
Síntoma de falla Causa posible Solución Medida preventiva
Degradación de la potencia del módulo: Obstrucción por polvo (pérdida del 5%-15%). Limpieza regular; elija vidrio fácil de limpiar. Ángulo de instalación ≥15°, para reducir la acumulación de polvo.
Efecto de punto caliente: Daño o obstrucción individual en una célula solar. Reemplace los componentes dañados y evite la obstrucción parcial. Implemente protección a nivel de componente y realice inspecciones regulares.
Ingreso de agua en el módulo, falla en la encapsulación y daño en la placa base. Reemplace el módulo y verifique la instalación en busca de cualquier daño en la placa base. Seleccione módulos de alta calidad para evitar daños durante la instalación.
Efecto PID (caída de potencia) Puesta a tierra deficiente del sistema, entorno con alta humedad Mejorar la puesta a tierra, seleccionar componentes anti-PID Realizar pruebas PID antes de la instalación, seleccionar baterías de tipo N
Fallos comunes y soluciones de los inversores:
Sobretensión/ subtensión de CC:
Motivo: Configuración inadecuada del componente, fluctuación del voltaje de la red
Solución: Verifique si el número de componentes conectados en serie se encuentra dentro del rango MPPT del inversor y ajuste la configuración en consecuencia.
Acción de protección de la isla:
Razón: red eléctrica anormal o malfuncionamiento de la protección
Manejo: Después de confirmar que la red eléctrica ha vuelto a la normalidad, restablezca manualmente y verifique la configuración de los parámetros de protección.
Protección contra sobrecalentamiento:
Razón: Mala disipación de calor, alta temperatura ambiente
Solución: Limpie el ventilador de enfriamiento, mejore las condiciones de ventilación y añada dispositivos de enfriamiento si es necesario.
Fallo del sistema de soporte:
El sistema de seguimiento está atascado:
Razón: falla mecánica, interruptor de límite anormal, falla del motor
Tratamiento: Verificar las conexiones mecánicas, limpiar las piezas rotativas y reemplazar los motores dañados.
Soporte de deformación / inclinación:
Razones: asentamiento de la cimentación, carga de viento excesiva, defectos en los materiales
Tratamiento: Reforzar la cimentación, reemplazar las partes dañadas y fortalecer las medidas de resistencia al viento.
4. Optimización y mejora del rendimiento
Medidas para optimizar la generación de energía:
Limpieza del módulo: Eliminar regularmente el polvo puede aumentar la generación de energía entre un 5% y un 15%.
Optimización MPPT:
Garantizar que el inversor opere en el punto MPPT óptimo puede aumentar la generación de energía entre un 3% y un 8%.
El sistema multi-cadena asegura que las cadenas con la misma orientación/inclinación estén conectadas al mismo MPPT, reduciendo así las pérdidas por desajuste.
Coincidencia de componentes:
La diferencia de potencia entre los componentes en la misma cadena es inferior al 3%, evitando el «efecto barril».
Al reemplazar componentes dañados, intente elegir componentes del mismo modelo o con parámetros similares.
Gestión de la temperatura:
Al mejorar las condiciones de ventilación del inversor, por cada disminución de 10℃ en la temperatura, la eficiencia aumenta en un 1% y la vida útil se extiende en un 50%.
Deje un espacio suficiente para la instalación de los componentes a fin de mejorar la disipación térmica.
Evaluación de la eficiencia del sistema:
Evaluación del valor PR (Relación de Rendimiento): PR = Generación de energía real / (Generación de energía teórica × Eficiencia del sistema)
Excelente sistema: PR > 0,85
Buen sistema: 0,8 < PR ≤ 0,85
Sistema a optimizar: PR<0,8
Análisis de pérdidas:
Pérdida de línea: normal < 5%; si es demasiado alta, verifique las especificaciones del cable y las conexiones.
Pérdida de temperatura: normal < 10%, excesiva requiere una ventilación y disipación de calor mejoradas
Pérdida de polvo: normal < 5%; si es demasiado alta, aumente la frecuencia de limpieza.
5. Gestión integral del ciclo de vida
Estrategia de reemplazo de equipos:
Reemplazo de componentes:
Cuando la atenuación de potencia supera el 20%, se debería considerar un reemplazo general, normalmente después de 15 a 20 años.
Reemplace los componentes individuales dañados en forma oportuna para evitar que afecten a toda la cadena.
Reemplazo del inversor:
Considere la sustitución cuando la eficiencia disminuya en más del 5% o se produzcan averías frecuentes. La vida útil típica es de 10 a 15 años.
Mantenimiento del sistema de soporte:
La vida útil del recubrimiento galvanizado por inmersión en caliente es de 25 años o más, y generalmente no requiere reemplazo.
Se aplica un tratamiento anticorrosivo regular a los nodos clave para prolongar su vida útil.
Gestión y análisis de datos:
Establecer una base de datos para registrar parámetros de equipos, registros de mantenimiento, manejo de fallas, datos de generación de energía, etc.
Análisis de rendimiento:
Análisis interanual: En comparación con el mismo período del año pasado, se observaron cambios estacionales y sistemáticos.
Análisis mes a mes: Compara con el mes anterior para detectar oportunamente fluctuaciones anormales
Comparación horizontal: Compara centrales eléctricas similares dentro de la misma región para identificar brechas y áreas de mejora.
Sugerencias de operación y mantenimiento: Establecer un sistema de operación y mantenimiento que priorice la prevención e integre la prevención con el control. Aprovechar sistemas de monitoreo inteligentes para permitir diagnósticos remotos y alertas tempranas, realizar evaluaciones y optimizaciones periódicas del desempeño, garantizar una operación eficiente y estable a largo plazo en las plantas de energía fotovoltaica y maximizar el retorno sobre la inversión.