- Cliente
- Contratista EPC, fase 6 del parque solar MBR (DEWA y Masdar)
- Emplazamiento
- Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park, Emiratos Árabes Unidos
- Capacidad
- 1,800 MW
- Sector
- Energías renovables
- Productos
- 54 estaciones de monitorización meteorológica, 24 unidades de índice de suciedad (SIMS-100)
- Resultado
- Los datos de suciedad siguen a los seguidores y gobiernan los robots de limpieza, con menos trabajo manual.
Antecedentes y escala del proyecto
La planta incorporaba tanto sistemas de seguidores como robots de limpieza automáticos, lo que la convertía en un entorno ideal para aplicar técnicas avanzadas de medición de la suciedad. Con decenas de estaciones de monitorización meteorológica y unidades dedicadas de índice de suciedad desplegadas en todo el emplazamiento, el proyecto buscaba una alta precisión en el seguimiento del rendimiento.
Despliegues de esta escala ponen de relieve la importancia de la normalización y del cumplimiento de referencias internacionales. Los sistemas se diseñaron para cumplir requisitos estrictos y garantizar fiabilidad y coherencia en toda la instalación.
Aplicación del sistema de medición del índice de suciedad (sistema de dos paneles PV)
Instalación de una unidad convencional de medición del índice de suciedad de dos paneles en un sistema con seguidores, con robots de autolimpieza activados.
El proyecto de 1800 MW del parque solar MBR de los Emiratos Árabes Unidos es uno de los mayores de ese país y está desarrollado conjuntamente por la Dubai Electricity and Water Authority y Abu Dhabi Future Energy Company (Masdar), como parte de la 6.ª fase del parque solar Mohammed bin Rashid Al Maktoum (MBR Solar Park).
El contratista EPC seleccionó a Aeron Systems como proveedor de estaciones meteorológicas. El promotor IPP dividió el proyecto en 4 lotes como plan de desarrollo. Aeron suministró 54 estaciones de monitorización meteorológica (estaciones meteorológicas) y 24 unidades de medición del índice de suciedad (SIMS-100), que pertenecen a la categoría CLASE A y cumplen las normas IEC 61724-1:2021.
En las plantas solares fotovoltaicas a escala de red, el polvo y la deposición de partículas sobre los módulos solares pueden causar pérdidas anuales de energía de hasta el 7%. Si no se monitorizan, estas pérdidas afectan directamente al rendimiento del sistema y a los ingresos. Al cuantificar las pérdidas por suciedad en tiempo real, los operadores pueden planificar estrategias de limpieza rentables y mejorar las prácticas de O&M, maximizando así la eficiencia de generación
Como la central se desarrolla con tecnologías innovadoras, los proveedores se enfrentaban a nuevos retos para cumplir los nuevos requisitos de diseño. Como parte del proyecto, en Aeron logramos diseñar y desarrollar el sistema convencional de medición de pérdidas por suciedad de dos paneles, que se instaló sobre el sistema de seguidores sin perturbar ni el seguidor ni los robots de autolimpieza.
Dos paneles de la matriz debían utilizarse para el estudio comparativo entre un panel sucio y uno limpio. Como las matrices cuentan con robots de autolimpieza, utilizamos en ellos un mecanismo de tope que corta la trayectoria del robot de limpieza antes del panel limpio.
Los dos paneles (limpio y sucio) se comunican con el módulo de interfaz de panel solar y sus pérdidas se calculan según el principio de reducción de la corriente de cortocircuito.
El sistema consta de los siguientes componentes:
1. ARN-SPIM2000 – Módulo de interfaz de panel solar
o Mide la corriente de cortocircuito (Isc) de ambos paneles:
Panel limpio (de referencia)
Panel sucio (de prueba)
o Captura lecturas sincronizadas en un plazo de 2 segundos para mantener la coherencia de los datos.
2. ARN-XG-920 – Registrador de datos
o Recopila y registra:
Mediciones eléctricas de los paneles
Temperaturas superficiales en tiempo real mediante sensores externos
Datos de ubicación GPS
3. Sensores de temperatura de superficie del módulo
o Fijados a ambos paneles para el seguimiento de la temperatura del módulo en tiempo real.
o El Rigel PT1000 de fabricación Aeron es un sensor de Clase A que cumple las normas IEC61724-1:2021.
4. Sensores de medición del ángulo del seguidor
o Sensores instalados en el seguidor para medir el ángulo de inclinación
5. Identidad del sistema
o La oferta integrada se comercializa como ARN-SIMS100.
o Conectado al sistema SCADA para una medición precisa de la pérdida por suciedad.
Cálculo de la relación de suciedad
A partir del valor de irradiancia efectiva del módulo PV limpio y de la corriente de cortocircuito del módulo PV sucio, junto con los datos de temperatura del módulo sucio, el registrador de datos calcula la relación de suciedad (Soiling Ratio).
La relación de suciedad (SR) calculada refleja la degradación en tiempo real debida a la acumulación de polvo. La relación de suciedad medida con el método descrito es un valor instantáneo. Los valores medidos de forma instantánea suelen mostrar ruido debido a las fluctuaciones de irradiancia, a la desalineación angular de los dos dispositivos de referencia y a otros factores. Por ello, los valores medidos de forma instantánea deben integrarse para calcular un valor promedio diario.
Uso de módulos PV de la propia planta para obtener resultados precisos
Para garantizar la máxima fidelidad en el cálculo del índice de pérdida por suciedad, Aeron recomienda utilizar 2 módulos PV procedentes de la propia planta solar (uno limpio y otro sucio).
Al utilizar módulos PV del mismo emplazamiento, las características STC son idénticas a las de los módulos que generan energía, lo que garantiza una evaluación de la pérdida por suciedad precisa y comparable en toda la planta.
Conclusiones:
La implementación eficaz del sistema tradicional de medición del índice de suciedad ayudó a reducir el esfuerzo manual y a capturar datos precisos según el movimiento del seguidor, y a automatizar los robots para limpiar los paneles y reducir eficazmente la pérdida por suciedad.
Autores: Sr. Sagar Pathak y Sr. Saurabh Dey
