La inversión en energías renovables ha experimentado un aumento exponencial en la última década, espoleada por la concienciación ecológica ante el cambio climático. Entre las distintas fuentes limpias, es la fotovoltaica la que más crece año tras año. Para proteger la fuerte inversión que suponen los parques solares, Aplicaciones Tecnológicas S.A cuenta con un portfolio de soluciones inteligentes aplicadas a la seguridad frente a tormentas eléctricas, cuyos efectos suponen un grave riesgo en la operación de las plantas solares.
El sector de la energía solar es una industria estratégica y tiene un papel crucial en la transición energética, un papel que se verá incrementado, según todas las previsiones, en los próximos años. La fotovoltaica es, en la actualidad, la fuente de energía más instalada en todo el mundo tanto entre las renovables como entre las no renovables, representando según los datos de IRENA, 35,6% de la nueva capacidad mundial de energías limpias en 2023, con un total de 1.411.139 MW instalados en todo el mundo.[1].
Como cualquier instalación a cielo abierto, los parques solares son altamente sensibles a las inclemencias del tiempo, especialmente a la caída de un rayo. Si un rayo cae directamente en una placa solar, puede causar daños significativos en el panel. Además, puede sobrecargar el sistema eléctrico y dañar los componentes electrónicos, incluidos los controladores de carga y los inversores; o genera un aumento de temperatura en la superficie de la placa solar, lo que puede provocar grietas o roturas en el vidrio y en las celdas solares.
El desarrollo y puesta en funcionamiento de parques fotovoltaicos requiere de una gran inversión que tarda años en amortizarse y los componentes de las placas solares son especialmente sensibles. Las instalaciones de una capacidad igual o mayor a 100MW pueden estar conectadas directamente a la red eléctrica, por lo que el impacto de un rayo podría afectar, no solo a la instalación, sino también a la red.
Aplicaciones Tecnológicas S.A. cuenta con un portfolio de soluciones tecnológicamente avanzadas en protección contra el rayo y en sistemas de puesta a tierra. Estas soluciones están destinadas a la protección integral de parques fotovoltaicos, para mejorar la seguridad, optimizar la eficiencia operativa y reducir al máximo los costes derivados de las descargas atmosféricas.
Parques fotovoltaicos: protección preventiva
ATSTORM® es el sistema inteligente de alerta temprana por tormenta eléctrica, concebido para activar y desactivar acciones preventivas temporales que minimicen los riesgos derivados de un posible impacto de rayo. El sistema de detección de tormentas ATSTORM® es una solución apoyada en tecnologías IoT, y que se basa en la evaluación de las condiciones del área a proteger y de múltiples datos que apoyan a los algoritmos expertos.
ATSTORM® cuenta con doble tecnología de sensado para emitir alertas de parada de forma fiable y objetiva. Por una parte, unos sensores miden el campo electrostático local para proporcionar ante la formación de tormentas en el área. Además, incluye sensores de campo electromagnético, que extienden el área de detección de tormentas eléctricas activas que se aproximen.
Los datos recogidos se envían a través de la nube donde algoritmos expertos identifican con exactitud y precisión las condiciones de formación o aproximación de una tormenta en el área. La información procesada es enviada al usuario, en forma de alertas, permitiendo disponer de un tiempo de anticipación suficiente con el que iniciar acciones preventivas.
Protección externa: pararrayos PDC y contador de rayos inteligentes para conocer toda la información sobre estado y descargas en tiempo real
El pararrayos inteligente DAT CONTROLER® REMOTE es dispositivo con autodiagnóstico del cabezal y comunicación mediante IoT (Internet of Things) del resultado, para supervisar el correcto funcionamiento del equipo de forma remota. El DAT CONTROLER® REMOTE permite el autochequeo diario del estado del pararrayos, sin necesidad de desmontarlo ni de medios de elevación auxiliares.
El resultado de su test autónomo se envía mediante comunicación M2M a un equipo receptor (móvil, tablet, ordenador). Esta información se puede consultar en un portal web propio junto a otras notificaciones personalizadas, facilitando así el correcto mantenimiento preventivo y reduciendo los costes asociados a una reparación tardía de cualquier componente.
Cada impacto recibido por un pararrayos y su efecto en los SPCR, desde la intercepción hasta la conducción a tierra de la corriente, es diferente. Por ello, es esencial conocer al detalle la información de cada descarga y así poder anticipar inspecciones y realizar reparaciones críticas que aseguren que seguirá funcionando de una forma eficiente.
SMART LIGHTNING LOGGER monitoriza de forma continua la actividad eléctrica en las bajantes de los SPCR en los que se instala. Cuando se produce una descarga, el dispositivo recoge la siguiente información:
- Amplitud
- Polaridad
- Duración
- Carga
- Energía específica
- Fecha y hora.
Todos estos datos se envían a la nube AT-CLOUD, donde algoritmos expertos los procesan para proporcionar alertas en tiempo real mediante la plataforma CONNECT. Así se puede determinar la urgencia y programar una reparación temprana en caso de siniestro.
Sobretensiones – Protección interna específica para parques fotovoltaicos
Los campos electromagnéticos causados por los rayos pueden afectar a las líneas y, por tanto, a los equipos, incluso aunque exista un sistema de protección contra el rayo que intercepte el impacto directo.
Los impactos de rayo causan sobretensiones transitorias capaces de dañar a los equipos. La protección contra sobretensiones de los parques fotovoltaicos se diseña a medida de la instalación para proteger al máximo las células fotovoltaicas y todos los elementos que pudieran estar integrados
Componentes utilizados para la protección contra sobretensiones en parques solares:
Protector contra sobretensiones – Serie ATPV
Armario de protección diseñado a medida de la central fotovoltaica con los protectores más adecuados para las células fotovoltaicas y los inversores de cada instalación.
Protector contra sobretensiones – Serie ATVOLT
Protector de línea de alimentación de tensión continua en módulos con protección coordinada para un par de hilos. Capaces de soportar una corriente de 20kA por polo de pico con onda 8/20μs y con una tensión residual menor de dos veces la nominal.
Protector contra sobretensiones – Serie ATSUB
Protector monopolar capaz de soportar corrientes de decenas de kiloamperios con onda 8/20μs y con tensiones residuales de entre 1 y 2kV. Disponibles distintos modelos.
Protector contra sobretensiones – Serie ATSHOCK
Protector monopolar capaz de soportar una corriente de 50kA por polo de pico con onda 10/350μs y con una tensión residuaI menor de 4kV.
Protector contra sobretensiones – Serie ATCOVER
Protector tanto en modo común como en modo diferencial. Capaz de soportar una corriente de 30kA por polo de pico con onda 8/20 μs y con una tensión residual menor de 900 V. Con avisador visual y conexión para avisador remoto.
Si desea más información acerca de los avances en seguridad y en ahorro de costes que proporcionan nuestros dispositivos en el sector de la energía solar, puede ponerse en contacto con nosotros a través de este enlace.
También puede asistir a cualquiera de nuestros webinars sobre seguridad frente a tormentas eléctricas en el sector fotovoltaico a través del siguiente enlace.
Referencias
[1] Solar energy chart 2012-2023. International Renewable Energy Agency (IRENA) –
