Repowering: un servicio que prepara las centrales fotovoltaicas para el futuro

by Andreas Steets (guest post), , 0 Comments

SMA Repowering for large scale PV power plants

¿Invertir y continuar operando o tirar la toalla? Lo ideal es que los operadores de centrales fotovoltaicas se hagan esta pregunta cuando el tiempo de funcionamiento de su planta se acerca al final de la productividad prevista. Sin embargo, el descenso en los rendimientos, la avería de componentes o la escasa seguridad de los datos hacen que los operadores se planteen la modernización de las centrales fotovoltaicas antes de que el tiempo de funcionamiento que se calcula esté llegando a su fin. Ahora bien: ¿con qué medidas se podría recuperar —e incluso aumentar— la rentabilidad de una central fotovoltaica?

El repowering (la modernización de centrales fotovoltaicas) resulta fundamental particularmente allí donde se instalaron grandes capacidades hace ya años. Un ejemplo sería Alemania, donde a finales de 2014 había instalados alrededor de nueve gigavatios de potencia a través de centrales fotovoltaicas; en toda Europa, esta cifra casi llegaba a alcanzar los 30 gigavatios. Además de Alemania, entre los mercados con más potencia instalada a través de centrales fotovoltaicas con una edad apta para un repowering se encuentran Italia, España, Gran Bretaña, Francia y los Estados Unidos. Los países asiáticos (en especial, China) también desempeñarán un papel relevante en este segmento de mercado en un futuro.

Mayor disponibilidad, nuevas fuentes de ingresos y menos costes de reparación

A diferencia de lo que ocurre en el sector de la energía eólica, donde el término repowering es habitual desde hace tiempo, en el caso de las centrales fotovoltaicas no se trata de sustituir una pequeña planta que haya dejado de ser eficiente por una mayor y más nueva, sino que, principalmente, hay que reemplazar los módulos o inversores obsoletos. Y es que, debido a la rápida evolución que está viviendo la tecnología en este campo, muchas veces estos ya no cumplen todos los requisitos de la generación de energía moderna y orientada al futuro.

Por supuesto, no todas las plantas fotovoltaicas instaladas hasta entonces necesitan una modernización. Pero, en muchos casos, es posible aumentar el rendimiento adoptando medidas de modernización que amplíen la disponibilidad de la planta y optimicen la eficiencia de sus componentes. Además, los operadores pueden abrirse a nuevas fuentes de ingresos, por ejemplo, mediante la gestión de red o baterías. Otra ventaja del repowering es la reducción de los gastos corrientes por trabajos de mantenimiento y reparación. Gracias a los nuevos equipos, disminuyen la sensibilidad a errores y las necesidades de reparación. Por si fuera poco, los nuevos componentes también se traducen en nuevas garantías del fabricante y en la posibilidad de cerrar nuevos contratos de extensión de la garantía más baratos.

Los motivos para optar por el repowering de una central fotovoltaica son muy diversos

  • El comportamiento de la planta no es el esperado y no se alcanza —o ya no se alcanza— el rendimiento inicialmente previsto. La causa puede radicar en una avería repentina, una sensibilidad a errores que va en aumento con los años o el fallo de algún componente.
  • La calidad y el equipamiento de una central fotovoltaica no se corresponden con las exigencias inicialmente previstas. Este efecto, que a menudo no se percibe hasta pasados los años, se observa sobre todo en aquellos mercados que han tenido una gran expansión fotovoltaica en poco tiempo.
  • Rendimiento de los inversores insuficiente. Particularmente en el caso de las centrales con más de doce años, el rendimiento es a menudo hasta un 2 % menor que el de los inversores modernos.
  • Mala disponibilidad de las piezas de repuesto.
  • Salida de fabricantes del negocio fotovoltaico, lo que conlleva la anulación de contratos de mantenimiento y piezas de repuesto a largo plazo, así como de servicios de garantía.

La potencia debe ser la misma

El interés por una medida de repowering suele surgir cuando se detecta que el rendimiento de una central fotovoltaica es insuficiente. Si esto se debe a los inversores, el reto consiste en modificar lo menos posible el diseño original de la central y en seguir utilizando el mayor número de componentes posible. Los cambios en el cableado de CC también deben evitarse por motivos de costes, así como la sustitución de los transformadores de media tensión. Con esto, varios de los criterios más importantes —como la tensión de CC y la tensión de CA— ya nos vienen dados. La potencia también viene predefinida por la estructura de planta. Por lo general, la potencia nominal o inyectada de una planta tampoco puede alterarse en una modernización.

Customizing: un paso necesario

Debido a la elevada velocidad a la que evoluciona la tecnología de instalaciones y equipos (en particular, en lo referente a las tensiones de funcionamiento típicas de una central fotovoltaica o a la potencia típica de un inversor central), casi nunca es posible sustituir simplemente un inversor por otro. Normalmente, los nuevos equipos deben adaptarse a los requisitos específicos de cada proyecto, lo que se conoce como “customizing”.

A menudo, una de las medidas de este proceso pasa por limitar la potencia de los inversores con el fin de cumplir con la potencia de conexión estipulada por contrato. Si bien esta reducción conlleva un aumento del precio específico de cada inversor (céntimos por vatio), este efecto se compensa por la caída que están experimentando los precios de los inversores, que han bajado drásticamente en los últimos años. Por ejemplo, entre 2010 y 2017 se observó un descenso de más del 75 %. La comprobación de la compatibilidad entre los componentes existentes y los nuevos es otro de los puntos clave del repowering. SMA Solar Technology AG ofrece todos estos pasos —desde el análisis de causas hasta el diseño de una solución específica para el proyecto— en el marco de su nuevo producto: “Engineering Services” (servicios de ingeniería).

Un repowering gradual

En lo referente a la suma de inversión necesaria para modernizar una central, decantarse por un repowering gradual puede ser una opción atractiva para los operadores de centrales fotovoltaicas. Se trataría de ir cambiando los inversores progresivamente, en lugar de sustituirlos todos a la vez. En este caso, los equipos sustituidos se pueden utilizar como fuente de piezas de repuesto para los equipos antiguos todavía en funcionamiento de la cartera, lo que permite mitigar una posible situación crítica en el suministro de piezas de repuesto y reducir así los riesgos de los operadores.

Certificación

Otro aspecto importante de la modernización de plantas son también las diferentes certificaciones, puesto que el marco regulatorio aplicable depende del momento y del lugar de la instalación de la central fotovoltaica. Los aspectos relacionados con las certificaciones pueden repercutir tanto en los permisos de conexión e inyección como en la remuneración. En el marco de la ley alemana de energías renovables (EEG), en Alemania esta remuneración depende en primer lugar de los módulos fotovoltaicos y no tiene nada que ver —al menos, directamente— con el inversor. No obstante, el inversor es una parte fundamental del certificado de planta, obligatorio desde 2010. De ahí la siguiente máxima: si en una planta con un certificado de planta se lleva a cabo una alteración relevante, por lo general también deberá modificarse el certificado de planta. Cuando entren en vigor dentro de poco las transposiciones nacionales del código de red europeo “Requisitos para Generadores” (RfG, por sus siglas en inglés), surgirán nuevos requisitos adicionales que deberán tenerse en cuenta.

Los operadores de red, en su mayoría, tienen una actitud favorable hacia la modernización. Y es que, precisamente en el ámbito de las repercusiones sobre la red y la gestión de red —como el apoyo dinámico de red o la inyección a red en función de la frecuencia—, los inversores han evolucionado mucho en los últimos diez años. Esta predisposición también se confirma en las conversaciones que SMA Solar Technology AG está manteniendo con los organismos certificadores y los operadores de red.

 

Autor

Andreas Steets
Product Manager Repowering Utility en SMA

Andreas.Steets@SMA.de

 

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