El diagnóstico de módulos fotovoltaicos mediante tecnología de electroluminiscencia está reconocido ampliamente por la industria, pues permite identificar células o áreas defectuosas dentro del módulo fotovoltaico. Hasta ahora, su uso estaba reservado principalmente a entornos de laboratorio o fábrica. Se realiza en condiciones de oscuridad, y se aplica tensión al campo fotovoltaico para polarizarlo hasta que consume una corriente cercana a la de cortocircuito, con lo que se consigue que emita radiación infrarroja.
En esta ocasión, la electroluminiscencia ha sido desplegada en una planta fotovoltaica de 150 MWp de Avanzalia en Panamá, gracias a los medios de inspección aérea y modelos de inteligencia artificial desarrollados por Celsos, empresa española spin off del Centro Nacional de Energías Renovables (Cener) y el fabricante de inversores Ingeteam.
Antecedentes: piloto de Celsos e Ingeteam
Celsos (Cener’s Electroluminescence System On-Site) fue en un principio un sistema de caracterización de Cener que permite la realización de medidas de electroluminiscencia en módulos fotovoltaicos instalados en campo y bajo cualquier nivel de irradiancia con un sistema de fotografía aérea. “El sistema Celsos permite la realización directa de medidas de EL a módulos FV que están en campo sin necesidad de desmontarlos de su ubicación, sin necesidad de desconectarlos y durante cualquier momento del día”, explican sus creadores.
Ingeteam, por su parte, ha desarrollado una nueva funcionalidad para sus inversores centrales que permite polarizar los módulos fotovoltaicos desde el inversor y generar electroluminiscencias sin necesidad de incorporar fuentes de alimentación adicionales.
Celsos e Ingeteam llevaron a cabo un proyecto piloto en España en la planta fotovoltaica de Escuderos (Cuenca), propiedad de Grenergy.
Primer caso comercial: proyecto de Avanzalia en Panamá
En este caso, Avanzalia solicitó un diagnóstico detallado de todos los módulos presentes en la planta fotovoltaica Penonomé, de 150 MWp, en Panamá debido a la proximidad del hito de aceptación final de la planta. Se trata del primer caso comercial de Celsos. Avanzalia está desarrollando una nueva FASE 2 en Panamá, de 200 MWp.
Desde la empresa cuentan a pv magazine que el programa constó de tres fases: inspección, análisis de imágenes y diagnóstico.
Drones, cámaras EL y personal técnico de Celsos se desplazaron a la ubicación de la planta en Panamá y llevaron a cabo la inspección en 15 días. Además, se polarizaron secuencialmente cajas combinadoras enteras mientras se activaba el modo EL de los inversores de la planta. Estos inversores, modelo Ingecon Sun Power serie B de Ingeteam, alimentaron directamente los paneles fotovoltaicos durante el vuelo del dron. Desde Ingeteam explican que “esta intervención del inversor amplía su rango de funcionalidades, ya que ahora interviene también en labores de mantenimiento preventivo de la planta fotovoltaica. Además, la técnica desarrollada por Ingeteam para sus inversores centrales permite polarizar los módulos fotovoltaicos desde el inversor para hacer electroluminiscencias, y reduce el tiempo requerido al prescindir de fuentes de alimentación adicionales”.
Posteriormente, se analizaron las 450.000 imágenes, que se sometieron a modelos de IA para la detección de objetos, con el fin de clasificar los módulos defectuosos de acuerdo con un determinado criterio de calidad.
A la hora de llevar a cabo un diagnóstico, los patrones de defectos se sometieron a métricas geométricas con el fin de aplicar criterios de calidad específicos y, finalmente, clasificar los módulos defectuosos en varias categorías de defectos y daños.
“Muchos de los módulos fotovoltaicos inspeccionados presentaban defectos que implicaban la necesidad de ser sustituidos por daños 1) relacionados con la calidad o el proceso de fabricación de las células (fábrica) o 2) causados por un proceso de montaje inadecuado (contratista EPC)”, explican desde Celsos a pv magazine.
Bajo este proceso Avanzalia disponía de las herramientas necesarias para reclamar al Contratista EPC cualquier daño detectado en los módulos. “Este proyecto demuestra que la electroluminiscencia es ahora una opción valiosa para su aplicación masiva en plantas fotovoltaicas, ya sea para control de calidad, evaluación de daños, diagnóstico de bajo rendimiento o actividades de mantenimiento predictivo”, concluye la empresa.
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