Fermín Lagunas Llorente, Business Development Manager en BayWa r.e. España

El revamping va más allá de un simple correctivo si contamos con empresas experimentadas en este tipo de actuaciones. Tendremos como resultado, una planta modernizada, optimizada y que le repercutirá al propietario en mayores beneficios sobre la producción de energía y en una reducción sobre los costes de operación.

Revamping vs repowering
El revamping es la sustitución de componentes defectuosos o de bajo rendimiento, como inversores o módulos fotovoltaicos principalmente. Es un nuevo EPC dentro de una planta antigua que moderniza, optimiza la producción y el OPEX de esta.

El repowering en fotovoltaica consiste en aumentar la potencia nominal del sistema dentro de los límites de la superficie de las plantas existentes, para así lograr prolongar su vida útil.

Cada país tiene su normativa al respecto y particularmente en España se habla más de revamping que de repowering, pues un cambio sustancial de la planta podría conllevar a una modificación de tarifa y nueva autorización administrativa, caso no deseado en la modernización de plantas antiguas.

El proceso para un proyecto de revamping de calidad debe ser un proceso estandarizado y claro idealmente ejecutado como un ‘progressive revamping’, pactado con el cliente interviniendo varias veces a lo largo de la vida de una central, escalando -por lo tanto- la inversión.

Revamping vs correctivo
En un correctivo se realiza un control, una supervisión y unas actividades de medición en la planta, para así detectar los posibles fallos en los componentes, con el objetivo de realizar diagnósticos que nos permita corregir dichos fallos.

En un proceso de revamping no se detectan fallos aislados que tienen soluciones ad hoc. Lo que se identifica son una serie de contratiempos que merman la producción de energía de las plantas y que ya no tienen soluciones específicas a causa de falta de repuestos de componentes en el mercado, por ejemplo. En España, el peligro de no llegar a la energía producida u horas de sol pico anuales acordadas para mantener el feed in tariff o tarifa es también un motivo por sí solo para realizar un revamping y no solo un correctivo.

El revamping es en sí un proceso que va desde los primeros estudios y propuestas de mejora de la planta hasta la ejecución llave en mano del EPC con las consiguientes garantías acordadas, propias de este tipo de actuaciones; es, por lo tanto, mucho más que un simple correctivo puntual.

Fases de un proyecto de revamping o repowering
La primera fase o fase inicial es la que quizás sea más importante del proyecto, pues es el momento en el que se deben definir claramente las primeras propuestas de inversión versus los beneficios esperados, visualizando posibles dificultades futuras en la ejecución de la propuesta.

La segunda fase es el momento de coordinar equipos, estrategias y soluciones de ingeniería para cerrar el mejor EPC posible, tanto en precio como en calendarios o cronogramas de ejecución eficaces, rápidos e inteligentes. 

Durante la tercera fase de construcción hay que partir de la base de que vamos a realizar actuaciones de mejora y sustitución de equipos en una planta antigua, energizada y en producción. La coordinación de los descargos parciales para aislar zonas parciales es un punto muy importante para trabajar con seguridad, orden y eficiencia. Podríamos hablar de ‘estrategia de construcción inteligente’ para conseguir afectar lo mínimo posible a la disponibilidad de la planta durante el proceso.

El módulo solar, principal elemento a considerar en un revamping
Según TÜV, el 50% de los problemas en una instalación fotovoltaica vienen originados por los paneles solares. De ese 50%, el 41% es debido a los ‘bus bar’ (y sus conexiones entre células) y el 45% es debido a la corrosión del panel.

Solo cambiando paneles solares pasamos de eficiencias de módulos antiguos de un 15% a más de un 20%, así como un mejor rendimiento a altas temperaturas o en situaciones de baja radiación, una degradación menor con el tiempo y mayores garantías de los fabricantes.

Nos podemos encontrar con los siguientes problemas:

1. Microfracturas y puntos calientes

Las causas atribuidas a las microfracturas y puntos calientes son:

• Algún fallo en la fabricación de los módulos fotovoltaicos.
• Mal manejo durante el proceso de envío y montaje.
• Cambios en la temperatura ambiente u otras condiciones climáticas.

2. Problemas con los bus-bars

Los ‘bus-bar’ están experimentando constantemente esfuerzos de dilatación y contracción por las variaciones de calor (ambiental y por circulación de la corriente), lo que acaba ocasionando roturas e indeseables puntos calientes, pudiéndonos llevar a: quemaduras en el backsheet o deslaminación en el panel solar.

3. Efecto PID

El efecto PID es una degradación que se debe a una conjunción de diversos factores: condiciones ambientales (temperatura y humedad), configuración del array (voltaje del sistema, topología y posición del módulo dentro del string) y los materiales utilizados en la confección del módulo fotovoltaico. Puede suponer una reducción de la potencia de hasta el 30% de la potencia espera en el módulo. Se atribuye a las fluctuaciones de voltaje que ocurren entre el voltaje generado por el panel solar y la conexión a tierra del panel solar. Esto conduce a un porcentaje variable de voltaje descargado en el circuito de alimentación principal.

4. Daño interno del módulo

Causado por una fabricación defectuosa o una selección de componentes de baja calidad. Dan como resultado rastros de caracol (snail trails): deslaminación, decoloración de los conectores o células solares, coloración amarillenta en el backsheet, dorado de las películas de EVA (etilvinilacetato), tinción de células fotovoltaicas, inclusiones no deseadas en los laminados fotovoltaicos, quema de la parte posterior y / o frontal de los módulos solares, etc.

5. Daños causados por factores externos

Las tormentas, el granizo, la presión de la nieve, los rayos y otras condiciones climáticas relacionadas pueden causar daños importantes en los módulos solares. Las condiciones climáticas frías prolongadas y persistentes pueden retorcer o congelar los marcos de los paneles solares, causando la rotura. Los rayos y la sobretensión dan como resultado diodos de derivación defectuosos, cajas de conexiones quemadas, etc.

Posibles dificultades durante el proceso de revamping
El revamping no es en ninguna manera un trabajo sencillo y rápido en una instalación antigua, requiriendo de un equipo de ingeniería multidisciplinar y experimentado para llevarlo a cabo correctamente y con seguridad.

• Situaciones encontradas en un cambio de inversores:  

1. Necesidad de unir los paneles fotovoltaicos más antiguos y de menor voltaje a los inversores más nuevos y de mayor voltaje.
2. Variedad actual de inversores sin transformador, creando desajustes de voltajes y de conexión a tierra en la planta fotovoltaica entre la matriz solar y el transformador de media tensión que conecta la planta a la red. 
3. Dificultad de disponer de inversores nuevos con tensión de entrada (200-1000V) y salida (normalmente a 400 V).
4. Compatibilidad de inversores con una propia puesta a tierra del polo negativo.

• Situaciones encontradas en un cambio de puesta a tierra:  

1. Para proteger la instalación de posibles electrocuciones con contacto directo y de sobrecargas de origen atmosférico, se deberá realizar una toma de tierra a todas las partes metálicas de la instalación exterior de los marcos de los paneles fotovoltaicos. 
2. Los inversores, cuadros eléctricos, canalizaciones metálicas y todos los elementos metálicos del sistema se deberán unir al conductor de tierra. 

• Situaciones encontradas en un cambio de módulos:  

1. Aumento de la corriente de operación de unos 7,5A a más de 11A.
2. La conexión de demasiados módulos en serie puede conllevar problemas con el rango MPP del inversor, siempre y cuando se mantenga el inversor original.

• Situaciones encontradas en un cambio de cableado CC/AC: 

1. Dificultad en el desmontaje y tirada del nuevo cableado de DC así como el uso de instalaciones existentes (bandejas) para su instalación y cambio de fusibles. 
2. Dificultad para el uso de canalizaciones normalmente subterráneas para el cable de AC, tanto en la retirada del existente como en la tirada del nuevo hasta los CGBT de cada una de las plantas asociadas al inversor.
3. Plantear la conveniencia de nuevas cajas de protección de AC para aislar aún más la planta en operaciones de mantenimiento. 

• Situaciones encontradas en un cambio de estructuras o adaptación de estas:  

1. Particularmente con tracker, situaciones de inadaptabilidad de los nuevos y modernos módulos, podrían conllevar inversiones grandes en el refuerzo de la estructura y un posterior estudio de nuevo cálculo estructural para garantizar los trabajos por una ingeniería especializada. 
2. Necesidad de actualizar el sistema de seguimiento (por ejemplo, de tipo prisma a astronómico o actualización simplemente del software y el cambio de algunos de los sistemas de los motores que hacen girar el tracker). 

Conclusión
La necesidad de renovación tecnológica de algunas instalaciones fotovoltaicas en España es inaplazable. La incorporación de nuevos equipos y soluciones globales mejora la eficiencia, la fiabilidad y la seguridad y permitiendo al activo prolongar su vida útil.

El revamping va más allá de un simple correctivo si contamos con empresas experimentadas en este tipo de actuaciones. Tendremos como resultado, una planta modernizada, optimizada y que le repercutirá al propietario en mayores beneficios sobre la producción de energía y en una reducción sobre los costes de operación.