Fotovoltaico — monitoreo de plantas

Una planta que rinde menos no se detiene. Simplemente rinde menos.

powerPV lee la planta en continuo y compara cada día lo que produjo con lo que la irradiación de ese día permitía. Cuando los dos números se separan, usted lo sabe ese mes — no al cierre del año.

Por qué hay que leerla

La falla que más cuesta es la que no apaga nada.

Un paro total lo nota cualquiera. El problema es el otro: la pérdida que sigue produciendo, solo un poco menos, durante meses.

  1. 01

    Nadie le avisa

    Una cadena que se abre, un inversor que se bloqueó de noche y volvió solo, un diodo con fuga: la planta sigue inyectando. No suena nada y el medidor gira igual.

  2. 02

    La norma mide, no diagnostica

    Las verificaciones previstas para medir la eficiencia dicen si la planta cumple sus parámetros. No dicen qué módulo tiene un punto caliente ni en qué subcampo se está perdiendo corriente.

  3. 03

    Comparar años no absuelve a nadie

    Produjo menos que el año pasado. ¿Fue una temporada más cerrada o la planta envejeció más de lo debido? Sin irradiación medida en el sitio, la pregunta queda abierta.

  4. 04

    Por muestreo, la caída se promedia

    Un relevamiento mensual encuentra un promedio. La tarde en que la producción se desplomó dos horas entra en ese promedio y desaparece: y ese era el dato.

El panel

Un solo número, leído contra su umbral.

Un propietario se hace una pregunta cada mañana: ¿la planta rinde lo que hoy podía rendir? El performance ratio responde contando con el sol que realmente hubo, y las barras horarias dicen además en qué momento del día cambia la respuesta.

Cuadro de mando Datos de ejemplo
Performance ratio — día 82.4 % Referencia 85 %
  • Energía producida hoy 3,140 kWh
  • Energía consumida 318 kWh
  • Irradiación 612 W/m²
  • Temperatura de módulos 38.6 °C
  • Temperatura ambiente 24.2 °C

P.R. por hora

  • 54.1 08:30
  • 79.6 09:30
  • 85.2 10:30
  • 84.7 11:30
  • 85.9 12:30
  • 83.1 13:30
  • 80.4 14:30
  • 72.8 15:30
  • 61.3 16:30

Amanecer 07:18 Atardecer 17:34 Último dato de campo 17:05

El panel que se mira a primera hora. Si el performance ratio está donde debe, la planta rinde lo que la irradiación de hoy permite y no hay nada más que hacer. Las barras horarias dicen además cuándo: una planta que aguanta hasta el mediodía y cede después no tiene el mismo problema que otra que arranca mal.
powerPV El cuadro de mando, tal como se ve
  • Pantalla powerPV con el resumen de prestaciones: energía vendida y consumida, irradiación, temperaturas y performance ratio.

El resumen de prestaciones de la planta en la plataforma powerPV. Los mismos datos del panel de arriba — energía, irradiación, temperaturas, performance ratio diario y horario — en una planta en servicio. Los importes de ingresos se han eliminado: no son nuestros para publicarlos. Interfaz en italiano.

powerPV

Tres capas: lo que está en campo, lo que calcula, lo que usted mira.

powerPV es un sistema de análisis y control para plantas fotovoltaicas. No es una pantalla colgada del inversor: es una cadena que arranca en las señales de campo y termina en un panel consultable desde cualquier lugar.

  1. 1

    En campo

    Controladores programables con las expansiones necesarias para dialogar con los nodos digitales de la planta: inversores, cajas de cadena, sensores inteligentes. Las temperaturas — ambiente, módulo, sala técnica — llegan por transductores 4-20 mA y se digitalizan. Por encima del megavatio pico hay más de un controlador y se comunican en una red local, normalmente de fibra.

  2. 2

    Adquisición

    Los datos se toman a la máxima frecuencia que permite el bus, se promedian y se envían a un servidor central. El campo no necesita estar en línea para que el dato llegue: se acumula localmente y sale cuando puede.

  3. 3

    Consulta

    Un servicio web: datos de funcionamiento e histórico, en cualquier momento y desde cualquier puesto. Las credenciales tienen perfiles distintos, de modo que quien gestiona la planta y quien la posee ven lo que necesitan sin ver el resto.

Qué lee

Las magnitudes que, juntas, explican un día.

Cada curva por separado dice poco. Es la comparación entre ellas — y con los mismos días de la semana anterior — la que hace evidente dónde se perdió.

  • Inversores

    Tensiones de entrada y salida, corrientes, temperatura, alarmas. Un gráfico interactivo aísla una curva, compara varios inversores y superpone los días anteriores. En plantas grandes la energía puede tomarse de un medidor de contraste, más preciso que el propio inversor.

  • Cadenas

    Corriente medida en las cajas de cadena, con representación cada quince minutos. La selección funciona en tres niveles: una sola caja, todas las de un subcampo, o la media de todas. Una caja que se comporta mal salta a la vista de inmediato.

  • Integración diaria

    Integrando la corriente significativa a lo largo de todo el día afloran las pérdidas locales que en un instante no se ven: no una avería, sino unos puntos de rendimiento por debajo de sus vecinas.

  • Medidores y energía reactiva

    Medidores generales y de contraste, más una sección para la energía reactiva producida — que no aparece en la factura de venta pero sí en la del distribuidor.

  • Sensores ambientales

    Irradiación, temperatura de módulos y ambiente, temperatura de salas técnicas, viento. Sin irradiación medida en el sitio, el performance ratio es una estimación; con ella, es una medida.

powerPV Inversores y cadenas, en la plataforma
  • Gráfico powerPV de un inversor de 500 kW: potencia, tensión, corriente y temperatura a lo largo del día.
  • Gráfico powerPV de las corrientes de las cadenas de una caja, una curva por cadena.

A la izquierda, un inversor a lo largo de un día: potencia DC y AC, tensión, corriente y temperatura en el mismo gráfico. A la derecha, las corrientes de las catorce cadenas de una caja, cada quince minutos — así es como una cadena que se comporta mal salta a la vista. Interfaz en italiano.

Performance ratio

Cuánto rindió, frente a cuánto podía rendir.

Las prestaciones se miden según la CEI 82-25. No es un cociente entre dos números crudos: antes de compararlos, el cálculo tiene en cuenta todo lo que ese día, en ese sitio, cambiaba el resultado.

  • Esperado
  • Medido
  • Desviación

Producción esperada frente a la medida. La lectura continua hace visible la caída de la tarde; un muestreo la habría promediado.

Qué tiene en cuenta el cálculo

  • 1 Horarios exactos de amanecer y atardecer
  • 2 Envejecimiento anual de la planta
  • 3 Irradiación directa y difusa
  • 4 Inclinación de los paneles
  • 5 Franja horaria
  • 6 Irradiación media mensual

El gráfico muestra la evolución diaria y el decaimiento progresivo de la eficiencia desde la fecha de puesta en marcha. Es la curva que hace falta para distinguir el envejecimiento normal de un problema.

powerPV El performance ratio, día a día
  • Pantalla powerPV del performance ratio: valor diario, horarios de amanecer y atardecer e histograma del cociente horario.

El performance ratio calculado según la CEI 82-25, con los horarios de amanecer y atardecer y la intensidad de irradiación frente a la media mensual. Las barras son el cociente hora por hora: la misma lectura que el panel de arriba resume en un número. Interfaz en italiano.

Informes y alarmas

El sistema le escribe. Nadie tiene que acordarse de mirar.

El monitoreo vale si produce una decisión. Por eso el sistema envía, señala y resume, en lugar de limitarse a recopilar.

  • Informe diario

    Cada día un correo con la energía producida y la de los días anteriores al lado, para comparar de inmediato. Si algo cambió, se ve a la mañana siguiente.

  • Alerta automática

    Ante una anomalía o un paro, un aviso indica el tipo de fallo y el dispositivo implicado: se sale sabiendo ya a qué se va.

  • Registro de notificaciones

    Todas las señalizaciones en orden cronológico, separadas entre resueltas y aún activas. Con el histórico delante, una falla que vuelve cada tres semanas deja de parecer casualidad.

  • Informe mensual

    La comparación entre prestaciones esperadas y medidas, que aclara cuánto de la desviación es la irradiación y cuánto la planta. Es el documento que se lleva a una reunión.

Informe mensual Datos de ejemplo
Mes Irradiación kWh/m² Esperada MWh Medida MWh Desviación P.R.
ene 42.1 38.4 37.9 -1.3 % 0.81
feb 58.6 53.7 53.1 -1.1 % 0.81
mar 96.4 88.9 87.6 -1.5 % 0.81
abr 124.8 114.1 108.3 -5.1 % — Desviación sobre el umbral 0.78
may 148.2 133.9 121.4 -9.3 % — Desviación sobre el umbral 0.74
jun 161.7 144.2 128.9 -10.6 % — Desviación sobre el umbral 0.73
La comparación que separa el clima de la planta. En abril la irradiación sube y la producción no: la desviación se abre y sigue abierta. No fue un mal año, es algo en campo — y el informe lo dice ese mismo mes, no al cierre.
powerPV Registro de producción y comparación mensual
  • Registro de producción powerPV: lecturas mensuales del medidor con los kWh producidos cada día.
  • Gráfico de barras powerPV con la energía producida cada día del mes.

A la izquierda, el registro de lecturas del medidor, día a día, con el total del mes: el documento que hace falta cuando la producción debe demostrarse y no solo observarse. A la derecha, la producción de cada día del mismo mes, para ver de inmediato qué jornadas salieron mal. Interfaz en italiano.

Registro de notificaciones Datos de ejemplo
N.º Inicio Fin Dispositivo Anomalía
122533 30/01 11:15 31/01 09:45 Medidor de contraste Producción nula de la planta
122412 02/02 09:05 02/02 09:25 Controlador de campo Comunicación con la planta interrumpida
122390 14/02 06:40 14/02 07:05 Controlador de campo Comunicación con la planta interrumpida
122604 21/02 13:20 Activa Inversor 2 Inversor bloqueado
Cada notificación tiene un inicio y, cuando el problema se resuelve, un fin. Las dos columnas separan lo que se resolvió solo de lo que sigue esperando a un técnico — y es la segunda lista, no la primera, la que decide si se envía a alguien.
powerPV El registro de notificaciones, con el histórico real
  • Registro de notificaciones powerPV: tabla cronológica de alarmas con inicio, fin, dispositivo y tipo de anomalía.

Las notificaciones en orden cronológico, con inicio, fin, tarjeta y modelo del dispositivo implicado. Años de histórico en una planta real: la mayoría es comunicación interrumpida y producción nula, que es exactamente lo que ocurre. El conteo de filas se ha eliminado. Interfaz en italiano.

Mediciones en campo

Cuando los números dicen que algo va mal, se va a ver.

Una planta fotovoltaica es un sistema complejo e interactuante: el análisis de datos indica dónde mirar, pero el primer signo de deterioro se confirma con un instrumento en la mano. Estas son las verificaciones que proponemos.

  1. Termografía

    Detecta puntos calientes y celdas apagadas, falta de recirculación de aire, sombreados locales.

  2. Análisis de la curva I/V

    Verificación puntual sobre los módulos sospechosos, los que los datos ya pusieron bajo observación.

  3. Verificaciones AC y DC

    Las mediciones previstas por la norma, ejecutadas y documentadas.

  4. Electroluminiscencia

    Ensayo de laboratorio: muestra microfracturas e interrupciones que ninguna medición eléctrica en campo revela.

  5. Verificación PID

    Potential Induced Degradation: se comprueba si el fenómeno está en curso y se actúa con las medidas de puesta a tierra adecuadas.

Operación y mantenimiento

Varios parques fotovoltaicos están a nuestro cargo.

No solo el software: operamos y mantenemos varios parques nosotros mismos. La planta es observada en remoto por nuestros ingenieros en la plataforma powerPV y, ante un fallo grave, alertamos de inmediato a un técnico de zona — en un radio de veinte kilómetros del sitio — para el restablecimiento.

  • Prueba de inversores
  • Prueba de interruptores de protección
  • Verificaciones de apriete
  • Limpieza de equipos
  • Limpieza de módulos

Obligaciones

La telelectura, y quién debe tenerla.

Las resoluciones de la autoridad italiana de la energía obligan a los productores a instalar un módem para la telelectura de los datos. Aplica tanto a baja como a media tensión, y el incumplimiento implica la revocación temporal de los incentivos GSE.

  • A quién aplica

    Plantas de potencia nominal superior a 20 kW cuyo medidor fue instalado por el productor — es decir, por el propietario de la planta o por quien la explota.

  • Qué hacemos

    Suministro y configuración del módem, instalación en campo y envío al portal del distribuidor de las características de la planta. Si hace falta un convertidor serie optoaislado o una antena de mayor ganancia por cobertura parcial, entran en el mismo suministro.

Preguntas

Lo que nos preguntan primero.

¿Funciona con los inversores que ya tengo?

Sí. El controlador de campo dialoga con los nodos digitales de la planta a través de sus propios protocolos, y las expansiones se eligen según lo que hay. No hay que cambiar inversores ni cajas de cadena.

¿Hay que parar la planta para instalarlo?

No. El sistema se coloca junto a la planta: lee señales que ya existen y añade los sensores ambientales que faltan. No entra en la cadena de conversión.

¿Qué tamaño de planta conviene monitorear así?

Desde una planta con un solo controlador hasta parques por encima del megavatio pico, donde varios controladores de campo dialogan en red local. Lo que cambia es cuántos nodos hay, no qué sistema se usa.

¿Quién ve los datos?

Quien tiene credenciales. Los perfiles de usuario llevan niveles diferenciados de funcionalidad, así que al propietario, al gestor y al mantenedor se les puede dar acceso distinto sobre la misma planta.

¿Pueden gestionar ustedes la planta?

Sí, y es lo que hacemos en varios parques. Observación remota de nuestros ingenieros, pruebas anuales sobre los equipos y un técnico de zona alertado de inmediato cuando la falla es bloqueante.

¿Vale la pena lavar los módulos?

La mayoría de las veces no, y los sensores de irradiación de las plantas que mantenemos lo demuestran: el costo de la intervención supera la producción recuperada. En una planta medida la pregunta tiene respuesta numérica, distinta en cada sitio.

Dejemos leer su planta durante un mes y veamos qué sale.

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