proyecto
Agrosolar: Sistema de Gestión para Mantención de Eficiencia Reactiva y Predictiva en Celdas Fotovoltaicas Distribuidas en Granjas Solares
Registro en:
17COTE-72588
2017-72588-INNOVA_PRODUCCION
Autor
Juan Martinez F.
North Chile Investments Spa
Institución
Resumen
Desarrollar e Implementar un Modelo de Sistema de Gestión para Mantención de Eficiencia en Celdas Fotovoltaicas Distribuidas en Granjas Solares Sujetas a Condiciones Climáticas Particulares mediante la Construcción de un Prototipo de Vehículo Semi-automatizado que Correlacione en el Proceso de Limpieza Información Histórica Levantada y Analizada a Través de Sensórica Interna con Datos Meteorológicos Controlando las Variables que Rigen el Proceso de Manera Tal que se Pueda Optimizar Recursos Minimizar los Riesgos del Personal y Entregar una Solución Integral en Cuanto a Mantener una Eficiencia Operativa en las Granjas. Desarrollar Modelo de Gestión Basado en Captura de Datos Históricos de Limpieza y Eficiencia en Terreno Datos de Meteorología desde Diversas Fuentes Disponibles y Crear el Motor que Permita Hacer la Correlación y Proyección de la Pérdida de Eficiencia de Granjas Solares versus Periodos de Limpieza para Lograr Mantener un Nivel de Eficiencia Requerido en la Generación de Energía. Obtención de un Portafolio Priorizado de I+d+i y el Diseño de un Prototipo de Vehículo Semi-autónomo Basado en las Conclusiones de la Metodología de Validación de un Modelo de Optimización de Recursos en Proyección de Agua/aire que se Asocian al Mecanismo y Proceso de Limpieza de Paneles Fotovoltaicos. Obtener un Sistema en Condición de Prototipo Funcional con el cual se Logre Poner a Prueba la Integración sobre un Proceso Automatizado con una Medición en Tiempo Real de las Variables Involucradas (litros/megawatt Tiempo/megawatt Reflectividad Pre y Post Limpieza para Determinar Calidad de Limpieza (r%)). Validación Comercial del Sistema en donde los Clientes Existentes Podrán Verificar las Diferencias en el Servicio Entregado Antes y Después del Desarrollo del Prototipo y Clientes Nuevos Podrán Validar los Beneficios del Sistema Permitiendo Oficializar una Relación Comercial. Validación Técnica en Terreno Sometiendo al Sistema a Condiciones de Operación Real y Evaluar Iteración sobre Componentes Específicos del Diseño en Base a los Resultados. El Proyecto Consiste en Utilizar Toda la Experiencia en Energía Solar y Mantención en Terreno de la Empresa Nci para Innovar en la Creación de un Sistema Gestión en Mantención de Eficiencia para Grandes Granjas Solares mediante Actividades de Investigación y Desarrollo que Logren Generar una Brecha Importante con la Competencia y Permita Eficientar al Máximo el Uso de Recursos. En la Actualidad las Granjas Solares a Nivel Mundial Ven Afectados sus Rendimientos Producto de la Sedimentación que se Genera sobre los Paneles Disminuyendo la Capacidad de Generar Energía y por lo Tanto sus Ingresos al Estar Estos Últimos Condicionados a la Venta de Energía a los Sistemas Interconectados. Esta Situación Requiere que se Limpien los Paneles Fotovoltaicos Varias Veces en un Año Utilizando para este Efecto Múltiples Tipos de Soluciones que Van desde Sistemas Completamente Manuales a Otros de Índoles Robóticos que Buscan Minimizar el Uso de Personal. El Problema se Genera que las Soluciones Existentes en General Son Costosas Requieren Mucho Tiempo de Operación Exponen a los Trabajadores a Condiciones Peligrosas y Utilizan Recursos Hídricos en Exceso. Adicionalmente el Diseño de las Plantas Impide que Muchas de Estas Puedan Ser Implementadas. Por Otro Lado las Plantas Solares No Correlacionan Información que Permita Optimizar el Número y Tiempo de Servicios de Limpieza Afectando Aún Más el Rendimiento de los Paneles Llegando a Trabajar con Números Menores al 60% de Rendimiento cuando el Ideal es Trabajar sobre el 80%. Ninguna Empresa de Limpieza Utiliza los Datos del Proceso que Llevan Adelante con Información del Medio para Relacionar Estas y Entregar Calendarización de Mantenciones. La Oportunidad Detectada se Ve Potenciada al Visualizar las Cifras de Crecimiento del Mercado en lo que Respecta a Capacidad de Generación Eléctrica en Mwh (mega Watts Hora) a Través de Paneles Fotovoltaicos. El Últimos 3 Años la Capacidad Instalada se ha Quintuplicado Alcanzando los 1041 Mwh Instalados Esperando que para el 2020 Alcance los 16337 Mwh Sólo en Chile. La Importancia de este Tipo de Energía se Encuentra Reflejada en la Estrategia de Energía para Chile al 2050 donde en Conjunto con Otras Ernc se Busca que la Matriz de Generación Alcance el 70% del Total. El Sistema que se Busca Desarrollar Tiene por Objetivo Cambiar la Perspectiva desde un Servicio de Limpieza Meramente Reactivo a una Caída Importante en la Eficiencia de los Paneles Solares por Sedimentación Eólica a Uno que Sea Capaz de Anticiparse y Mantener un Óptimo Constante en la Producción de Energía. Para Lograr esto es Necesario Generar Conocimiento Acerca del Comportamiento de la Sedimentación (particularmente Chuca o Chusca) para Determinar las Condiciones Climáticas que Afectan en el Depósito y las Maneras Más Eficientes para su Remoción. Esto Lleva a Modelos Predictivos Basados en Información Disponible en Línea hasta la Investigación de Nuevos Métodos de Limpieza de Modo de Lograr un Algoritmo Basado en Recopilación de Información del Medio para Automatizar la Maquinaria que Ejecute el Servicio de Limpieza. Basado en la Información que Logre la Investigación se Desarrollará la Ingeniería Básica y de Detalle para Lograr los Planos Esquemáticos y de Fabricación del Prototipo Junto con la Puesta en Marcha con Clientes Nuevos como Existentes. Finalmente el Objetivo es Lograr Comprender el Fenómeno de la Baja Eficiencia de los Paneles desde una Perspectiva Transversal para Asistir a en Granjas Solares a Mantener Estándares de Eficiencia y Entregar de Energía Prometidos. Con el Prototipo Validado por el Cliente Después de Ejecutar Pruebas en sus Instalaciones se Modificará Completamente el Proceso de Servicio de Limpieza de Paneles Utilizado Actualmente por la Empresa Buscando Utilizar los Contactos Existentes para Posicionarse Inicialmente en la Zona Centro-norte del País y Sur del Perú con la Solución lo que Permitirá a Posterior Escalar a Otros Países y Zonas de Chile. Para Mantener el Posicionamiento la Estrategia Considera Evolucionar Constantemente el Sistema y Abarcar Otras Industrias que Tengan Problemáticas Similares con Derivados de la Tecnología Desarrollada. El Impacto en el Cliente Estará Determinado por el Aumento de la Eficiencia de los Paneles y el de la Empresa por la Reducción de Costos en Insumos y Tiempo de Operación como la Capacidad de Generar Valor al Cliente con un Sistema que Entregue Información Adicional para la Planificación de las Mantenciones. El Contrato Tecnológico Permitirá Abordar este Desafío en Conjunto con una Empres que Desarrolle el Prototipo Basado en la Experiencia Estudios ya Realizados por Nci y que a Largo Plazo se Pueda Abordar el Mercado en Forma Conjunta en lo que Respecta a Venta del Sistema y Nuevas Versiones de Este. Corporación de Fomento de la Producción