Los sistemas de seguimiento de un eje se están consolidando como una opción preferida en proyectos de energía solar de gran escala, debido a su capacidad de optimizar la captación solar y, en consecuencia, mejorar los ingresos generados, no obstante, este tipo de sistemas también presenta desafíos específicos en cuanto a su mantenimiento y operación, que deben ser considerados por los operadores de plantas y gestores de proyectos.
Por ello, en este artículo, Mundo Renovable profundiza en los aspectos técnicos y económicos de estos sistemas, abordando desde sus componentes mecánicos hasta las recomendaciones prácticas de mantenimiento y gestión.
FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE SEGUIMIENTO
Un sistema de seguimiento de un eje permite que los paneles solares giren siguiendo la trayectoria solar a lo largo del día. Este movimiento es controlado por sensores y motores que se ajustan de acuerdo con la posición del sol, maximizando la exposición perpendicular de los módulos. A diferencia de los sistemas fijos, las estructuras seguidoras ofrecen un incremento significativo en la producción de energía, aproximadamente un 20 – 25% más.
COMPONENTES CLAVE Y RECOMENDACIONES DE MANTENIMIENTO
A continuación, listamos los componentes clave y algunas recomendaciones a tomar en cuenta en la etapa de operación y mantenimiento:
- Motores y Actuadores: Los motores son responsables de mover los paneles, mientras que los actuadores ajustan el ángulo, la revisión regular de estos componentes es crucial, dado que un fallo en estos mecanismos puede paralizar parte del sistema, afectando la producción de energía, se recomienda, además de cumplir los requerimientos específicos de cada fabricante, realizar inspecciones semestrales para garantizar su correcto funcionamiento, además de un programa de reemplazo preventivo cada 5-7 años.
- Rodamientos y Engranajes: Estos componentes sufren un desgaste considerable debido al movimiento constante y a la exposición a factores climáticos, se recomienda un mantenimiento anual, en el cual se verifique la lubricación y la integridad de los rodamientos y engranajes, para evitar interrupciones en el servicio.
- Sistemas de Control y Sensores: Los sistemas de control y sensores son los “cerebros” del sistema de seguimiento, es recomendable verificar alarmas en el software regularmente, validar actualizaciones, así como calibraciones periódicas de los sensores para asegurar la precisión en el seguimiento solar, esto es particularmente importante en áreas con variaciones climáticas significativas, donde los algoritmos pueden ajustarse para adaptarse a condiciones como nubosidad o cambios estacionales.
ANÁLISIS DE COSTOS Y BENEFICIOS
Costos de Mantenimiento: En un sistema de seguimiento de un eje para un proyecto, los costos de mantenimiento suelen ser aproximadamente un 10 – 15% superiores en comparación con un sistema de estructura fija, esto se debe al mantenimiento necesario de las partes móviles, que son vulnerables al desgaste por su uso diario, sin embargo, estos costos adicionales se compensan con la mayor producción de energía generada por el sistema.
Incremento en Producción y ROI: Los sistemas de un solo eje pueden aumentar la producción en un 20 – 25%, lo que se traduce en mayores ingresos, este incremento en la producción permite que los proyectos sean más rentables, y el ROI puede mejorar significativamente, compensando tanto los costos iniciales como los de mantenimiento. Por ejemplo, tomando como referencia una planta de 1 MW, el sistema de seguimiento de un eje puede generar ingresos adicionales que cubran la inversión inicial en menos de cinco años, dependiendo de las condiciones del mercado y el precio de la energía.
Garantías Mínimas Recomendadas: Desde el punto de vista del inversionista, las garantías son esenciales para mitigar el riesgo y asegurar la viabilidad del proyecto a largo plazo, se recomienda una garantía de rendimiento del sistema que cubra al menos un 95% durante los primeros 10 años, reduciendo a un 90 – 92% en los siguientes 15-20 años. Además, los componentes mecánicos, como los motores y actuadores, deben tener una garantía de al menos 5-7 años, con opciones de extensión para una cobertura adicional.
PRÁCTICAS DE GESTIÓN RECOMENDADAS PARA PERSONAL TÉCNICO Y GESTORES DE PROYECTOS
Para los gestores de planta y personal técnico, implementar un programa de mantenimiento preventivo es fundamental, a continuación, se detallan algunas recomendaciones prácticas:
- Programar Inspecciones Regulares: Es importante realizar inspecciones semestrales de motores, engranajes y rodamientos para identificar posibles signos de desgaste.
- Utilizar Monitoreo en Tiempo Real: Los sistemas de seguimiento modernos pueden integrar tecnología IoT para permitir el monitoreo remoto y en tiempo real, lo cual es esencial para detectar problemas de forma proactiva y evitar interrupciones en la producción.
- Calibraciones Periódicas de Sensores: Los sensores deben calibrarse cada seis meses para asegurar que el sistema de seguimiento esté alineado correctamente con el sol y evitar pérdidas de eficiencia.
- Capacitación Continua del Personal: Es fundamental que el personal técnico esté capacitado en el manejo y mantenimiento de sistemas de seguimiento, así como en la detección temprana de fallos, esto no solo mejora la vida útil del sistema, sino que también reduce costos operativos a largo plazo.
A continuación se comparte una lista de actuaciones generales recomendadas incluir en las actividades de mantenimiento semestral o trimestral, estas acciones ayudarán a prolongar la vida útil de los sistemas de seguimiento, reducir el riesgo de fallos y optimizar el rendimiento de la planta solar:
| Ítem | Descripción de la Actuación |
| Inspección de Motores | Revisar el funcionamiento de los motores, verificar ruidos inusuales y revisar conexiones eléctricas para detectar posibles signos de desgaste o corrosión. |
| Lubricación de Rodamientos | Aplicar lubricante en los rodamientos y partes móviles para reducir la fricción y el desgaste, asegurando un movimiento suave y continuo. |
| Verificación de Engranajes | Inspeccionar los engranajes para detectar signos de desgaste, ajustar los componentes si es necesario y limpiar para evitar acumulación de suciedad. |
| Chequeo de Estructura | Revisar la estructura de soporte del sistema para detectar daños, grietas o corrosión, especialmente en las áreas expuestas a condiciones climáticas adversas. |
| Calibración de Sensores | Realizar la calibración de los sensores de posición y luz solar para garantizar una alineación precisa con la trayectoria del sol. |
| Revisión de Cableado | Inspeccionar el cableado de energía y control para identificar daños en el aislamiento, conexiones sueltas o puntos de contacto defectuosos. |
| Prueba de Controladores | Probar el sistema de control y el software para asegurar la correcta comunicación y operación con los motores y sensores, realizando ajustes de ser necesario. |
| Limpieza de Paneles y Partes Expuestas | Limpiar los paneles y componentes expuestos para remover polvo, suciedad y residuos, lo que mejora la eficiencia de los paneles y reduce el desgaste. |
| Inspección de Sistemas de Sujeción | Verificar los sistemas de sujeción (tornillos, pernos, anclajes) para asegurar que estén bien ajustados y reemplazar piezas corroídas o desgastadas. |
| Prueba de Movimiento Completo | Realizar un ciclo completo de movimiento del sistema para observar cualquier problema en el recorrido, como atascos o lentitud en la rotación. |
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ANÁLISIS DE MUNDO RENOVABLE
Los sistemas de seguimiento de un eje representan una opción viable y rentable para proyectos de energía solar a gran escala, particularmente en regiones con alta irradiación solar. Si bien el mantenimiento es un factor crítico debido a las partes móviles, los beneficios en términos de incremento en la producción de energía justifican la inversión inicial y los costos operativos adicionales. Además, contar con garantías adecuadas y un programa de mantenimiento bien estructurado permite maximizar el retorno de inversión y asegurar la operación continua del sistema a largo plazo.
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Referencias
1.- SolarFeeds Magazine. (2024). Advanced Insights into Tracking Systems in Solar Mounting. Enlace a la fuente, Solar Feeds.
2.- Solar Power World. (2024). Mounting manufacturers standardize their structures at RE+ 2024. Enlace a la fuente, Solar Power World.
3.- PV Tech. (2024). Performance and Reliability of Tracker Systems. Enlace a la fuente, PV Tech.
4.- SolarQuarter. (2024). Unleashing The Power Of Solar Tracking Systems. Enlace a la fuente, SolarQuarter.