Investigadores brasileños identificaron que los retrasos en el arranque de inversores fotovoltaicos pueden representar una pérdida anual del 1,88% de la generación de una planta solar de gran escala. El estudio analizó datos operativos de 2023 de una planta ubicada en la región oeste del estado de São Paulo y desarrolló una metodología para cuantificar las pérdidas asociadas al inicio tardío de la operación de los inversores después de la salida del sol.

De acuerdo con los investigadores, el retraso puede producirse incluso cuando ya existen condiciones de irradiancia suficientes para iniciar la generación. En la planta analizada se registraron retrasos de hasta cuatro horas después de la salida del sol.

La metodología propuesta utiliza principalmente la hora de salida del sol y los datos de potencia activa en corriente alterna (CA) de la planta. Las mediciones de irradiancia en el plano de los módulos (POA) se utilizan únicamente en las etapas de configuración y validación del método, lo que reduce la cantidad de instrumentación necesaria para el análisis.

Pérdidas después de la salida del sol

Los resultados muestran que más del 55% de las pérdidas anuales asociadas al retraso en el arranque de los inversores se producen en los primeros 90 minutos después de la salida del sol. La distribución de las pérdidas también varía a lo largo del año.

El análisis trimestral indicó que el primer semestre, correspondiente a los periodos de verano y otoño en el hemisferio sur, concentró el 68,8% de las pérdidas registradas. El resultado indica que la evaluación del comportamiento de los inversores al inicio del periodo de generación puede ser relevante para identificar oportunidades de mejora en el desempeño operativo de las plantas.

El estudio también encontró diferencias significativas entre los ocho inversores analizados. Las pérdidas mensuales asociadas al retraso en el arranque variaron entre el 0,14% y el 5,02% de la generación de cada equipo.

Según los investigadores, esta variabilidad indica que el problema no necesariamente afecta de la misma manera a todos los inversores de una planta. La identificación individual de los equipos con mayores pérdidas puede, por lo tanto, permitir intervenciones operativas más específicas.

Metodología para la evaluación del desempeño

Los investigadores destacan que las pérdidas provocadas por el retraso en el arranque de los inversores pueden ser difíciles de separar de otras fuentes de reducción del desempeño de una planta fotovoltaica. Por ello, el método utiliza la salida del sol como referencia para identificar el periodo en el que los equipos deberían iniciar su operación y comparar ese comportamiento con la potencia efectivamente registrada.

El enfoque permite distinguir las pérdidas de arranque de otros factores que afectan la generación, como la indisponibilidad del sistema, la incompatibilidad entre módulos y otros componentes y las condiciones meteorológicas.

En la planta estudiada, los retrasos en el arranque fueron responsables de una pérdida anual del 1,88% de la generación total. Según los autores, este porcentaje es comparable con pérdidas convencionalmente consideradas en las evaluaciones de desempeño y disponibilidad de sistemas fotovoltaicos.

La metodología propuesta puede aplicarse a plantas fotovoltaicas de gran escala utilizando datos operativos ya disponibles, lo que puede facilitar la identificación de problemas relacionados con el arranque de los inversores y apoyar acciones de optimización del desempeño.

El estudio fue realizado por investigadores del Laboratorio de Energía y Sistemas Fotovoltaicos Marcelo Villalva (LESF-MV), de la Unicamp: João Frederico Souza de Paula, Marcel Veloso Campos, João Lucas de Souza Silva, Marcelo Vinícius de Paula, Valentin Ferrer, Gustavo Fraidenraich y Tárcio André dos Santos Barros. Titulado “A method for quantifying availability losses caused by PV inverter start-up delays in a large-scale PV power plant: A case study in Southeastern Brazil” (Método para cuantificar las pérdidas de disponibilidad causadas por retrasos en el arranque de inversores fotovoltaicos en una planta de energía fotovoltaica a gran escala: estudio de caso en el sureste de Brasil), el trabajo fue publicado en la revista Electric Power Systems Research.