Impacto de la Suciedad en el Desempeño de los Paneles Fotovoltaicos

La energía solar claramente es uno de las fuentes de energía renovable más usadas hoy en día. Sin embargo, el monitoreo de la eficiencia de los paneles fotovoltaicos sigue siendo un reto importante para los usuarios. El ensuciamiento, que es la acumulación de polvo, suciedad y otras partículas en la superficie de los paneles FV, es considerado uno de los principales factores que afectan el desempeño de los paneles FV. Esta acumulación tiene la habilidad de impedir que los rayos del sol alcancen las celdas solares, resultando en una producción reducida de energía. Por esto, entender el impacto de la suciedad y el polvo en paneles FV y usar el equipamiento apropiado para solucionar este problema puede ayudar a mejorar la eficiencia de la energía y minimizar los costos de mantenimiento.

¿Cómo el Ensuciamiento Afecta el Desempeño del Panel FV?

Cuando el polvo y otras partículas se acumulan en el panel FV, suelen reducir la cantidad de luz solar que alcanza las celdas solares, lo cual limita su habilidad para desempeñarse de la manera esperada y generar electricidad. Según la investigación, dependiendo de las condiciones ambientales, la pérdida de energía variar desde el 5% hasta proporciones significantes debido a la suciedad. Especialmente en áreas arenosas como los desiertos, el polvo puede acumularse más rápido en los paneles FV, provocando una caída severa en la producción de energía si no son custodiados de manera correcta.

La mala noticia es que la reducción de la producción de energía no es el único efecto, el ensuciamiento también puede causar sombreado irregular en los paneles FV, lo cual causa puntos calientes  que ocurren cuando algunas celdas reciben energía solar y otras permanecen cubiertas por el polvo. Este evento causa diferencias de temperatura en el panel a lo largo del tiempo, dañando el panel y reduciendo su tiempo de duración.

Factores que Influyen en los Niveles de Ensuciamiento

Muchos factores contribuyen a los índices de acumulación de polvo en los paneles FV:

• Ubicación: En los sistemas FV ubicados en áreas con altos niveles de polvo como los desiertos o zonas industriales el polvo y la suciedad se acumulan de manera más rápida a comparación con los que se encuentran en ambientes más limpios.
• Ángulo del Panel: Los paneles planos o de baja inclinación acumulan más polvo en comparación a los paneles con mayor ángulo de inclinación, donde las partículas se deslizan fácilmente debido a la gravedad.
• Condiciones Climáticas: La alta humedad permite que el polvo se adhiera a los paneles, haciéndolo difícil de eliminar, mientras que la lluvia ocasional puede actuar como una herramienta natural para la limpieza del panel.
• Tipo de Polvo: Algunas partículas como el polen o los residuos industriales pueden ser más difíciles de eliminar en comparación al polvo seco y suelto.

• Alrededores: Los sistemas FV instalados cerca de carreteras, campos de agricultura, o fábricas están más expuestos al polvo cerca del área.
• Deposiciones de Pájaros: Los pájaros pueden contribuir al ensuciamiento de los paneles FV, ya que sus deposiciones pueden acumularse a lo largo del tiempo, afectando así potencialmente el desempeño del panel. En las áreas donde la actividad de aves es frecuente, limpieza adicional es requerida para prevenir pérdidas de desempeño debida a suciedad relacionada con las aves.

El Rol de los Sensores de Ensuciamiento en la Optimización del Desarrollo FV

Los sensores de ensuciamiento han sido desarrollados para ser efectivos en el monitoreo de acumulación de polvo en paneles FV. Estos dispositivos innovadores proporcionan datos en tiempo real con respecto a los niveles de polvo, permitiendo que los usuarios y operadores determinen los mejores periodos de mantenimiento. Por lo tanto, en lugar de limpiar los paneles de acuerdo a un horario fijo, los sensores de ensuciamiento permiten que la frecuencia de limpieza sea optimizada, reduciendo costos y asegurando un alto desempeño FV.

Beneficios de Usar Sensores de Ensuciamiento

• Monitoreo en Tiempo Real: Los sensores de ensuciamiento miden continuamente la acumulación de polvo y advierten a los operadores cuando la eficiencia cae por debajo de ciertos niveles .
• Planificación de Mantenimiento Optimizado: Al tener los datos correctos de ensuciamiento, las empresas de limpieza y los operadores FV podrán crear el horario de limpieza basándose en el nivel real de suciedad, evitando la limpieza excesiva que genera daños en los paneles con el paso del tiempo.
• Ahorras gastos: El monitoreo automatizado minimiza la necesidad de inspecciones manuales frecuentes, reduciendo de esta manera los costos de mantenimiento.
• Desempeño a largo plazo: Los datos recolectados por los sensores de ensuciamiento ayudan a identificar patrones de acumulación de polvo, lo cual permite tener una perspectiva clara para que los operadores calculen los tiempos y estrategias de limpieza a lo largo del tiempo.

Estándar IEC para el Monitoreo de Ensuciamiento

La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) ha establecido estándares para guiar el desempeño y la evaluación de los sistemas de monitoreo de suciedad. Por ejemplo, IEC 61724-1: 2021, la cual se refiere al monitoreo de desempeño de los sistemas FV, resalta la importancia de medir el efecto de la suciedad, especialmente en áreas con altos niveles de acumulación de polvo. La norma hace énfasis en la necesidad de datos reales y confiables para evaluar el impacto del ensuciamiento en la producción de energía.

El ensuciamiento sigue siendo un gran obstáculo para maximizar la eficiencia de los paneles solares, ya que reduce la salida de energía y puede causar daños a largo plazo. Por eso, los sensores de ensuciamiento proveen una solución innovadora ofreciendo monitoreo en tiempo real y estrategias de manteniéndola impulsadas por datos. Usando estos sensores, los operadores de paneles FV pueden optimizar el desempeño del sistema, extender la vida del panel y hacer de la energía solar un recurso más confiable y rent