Un sistema fotovoltaico completamente conectado y digital

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Por Kathya Santoyo

Las renovables se convertirán inevitablemente en la principal fuente de suministro de energía en los próximos 20 años. En este panorama, la fotovoltaica se posicionará como la principal, con un tercio de la energía futura, según el informe Energy Outlook de la Agencia Internacional de Energía (IEA, por sus siglas en inglés).

A medida que la digitalización transforma las industrias clave, se puede observar una tendencia de All Things Sensing, All Things Connected y All Things Intelligent, la cual es aplicable también a la industria fotovoltaica. Como ejemplo de lo anterior, Huawei trabaja con clientes, responsables de gobierno y socios para crear un sistema fotovoltaico completamente conectado y digital.

“En Huawei nuestra visión es llevar la digitalización a cada persona, hogar y organización para logar un mundo completamente conectado e inteligente. Esto puede aplicarse a la industria de la energía solar”, explica Kevin Gutiérrez Treviño, Director de la División Solar en Huawei México.

Para lograr esta visión, los inversores inteligentes son componentes clave en la remodelación de la industria. “Los inversores ya no se limitan a convertir la electricidad DC (corriente continua) en AC (corriente alterna), sino que controlan y diagnostican la salud de los sistemas fotovoltaicos, lo que hace que el sistema sea inteligente”, expone en entrevista para Global Energy.

Esto depende de la contribución de los fabricantes, asociados y clientes, trabajando juntos para enriquecer la industria fotovoltaica, agrega. Por ejemplo, los proveedores no solo podrían utilizar el inversor de Huawei para suministrar energía, sino que también podrían confiar en el algoritmo SDS de impulso de IA de Huawei para optimizar su control de inclinación para obtener mayores rendimientos.

“De esta manera, podríamos aprovechar todo el potencial de cada cadena fotovoltaica para maximizar la capacidad de generación de energía. Sólo con el reconocimiento y la contribución de todos los actores, se puede lograr un ecosistema fotovoltaico inteligente en el futuro próximo”, detalla.

 

Inteligencia artificial en el cerebro del sistema

Desde que la empresa entró en el mercado de la energía solar en 2013, han concentrado a los inversores en el “cerebro” del sistema fotovoltaico. “Creemos que la IA es el futuro de la industria fotovoltaica”. Huawei continuará profundizando en la integración entre la energía fotovoltaica inteligente y las soluciones de IA en todos los escenarios.

La empresa también está construyendo una arquitectura básica para la sinergia entre dispositivos, conectividad y almacenamiento en la nube. Esto maximizará el valor de cada planta fotovoltaica y acelerará la digitalización de la industria.

De acuerdo con el directivo de la empresa china, los inversores solares serán mejorados para que sirvan como controladores fotovoltaicos inteligentes, lo cual permitirá la implementación de una recopilación de datos de alta precisión en tiempo real; el control en tiempo real de la optimización del rendimiento energético de las cadenas, la detección del arco de CC en tiempo real y la respuesta en tiempo real al control vinculado a la red, con capacidades de inferencia, ejecución y control en tiempo real.

“En particular, los algoritmos de IA se utilizan para prevenir incendios en proyectos residenciales y comerciales. En nuestros inversores, proporcionamos seguridad activa con AFCI (interruptores de circuito de fallo de arco). Esta tecnología única es capaz de aprender las características del arco usando modelos de IA, basados en una base de datos con más de 1 millón de características de arco, trayendo así protección activa a nuestros usuarios”, define Gutiérrez Treviño.

El especialista con más de 10 años de experiencia en el mercado de energía solar en México considera que la energía verde no sólo salvará el medio ambiente, sino que también beneficiará económicamente a los clientes, ya que la fotovoltaica se está posicionando como la fuente de energía más asequible del mundo.

“En Brasil, uno de nuestros clientes, quien es uno de los principales desarrolladores, propietarios de activos y operadores de energía fotovoltaica del mundo, ha realizado pruebas piloto con la solución Huawei FusionSolar en una de sus plantas fotovoltaicas, donde instalaron diferentes tipos de inversores en la misma planta. Ha demostrado que incluso la otra condición sigue siendo la misma, los inversores inteligentes de Huawei proporcionan más del 4.4% de rendimiento en el primer año en comparación con otros, lo cual es una cantidad significativa para cualquier planta fotovoltaica”.

 

 

‘Remodelando’ la industria fotovoltaica

El sistema fotovoltaico es complejo y cada componente juega un papel importante. Para ejemplificar, Kevin Gutiérrez revela que la marca trabaja con casi todos los proveedores de paneles fotovoltaicos para que su solución sea compatible y puedan optimizar la producción para combinarla con sus últimas tecnologías, como los paneles bifaciales y los modernos paneles de alta potencia.

“Nuestras implementaciones a nivel mundial demuestran que los fabricantes de seguidores de alto rendimiento, como Atec/Exosum, Gamechange, PV Hardware, NCLave e Ideematec, etc., proporcionan SDS (Smart DC System). Está diseñado para integrar los módulos fotovoltaicos, los seguidores y los inversores solares anteriormente independientes en una sinergia de circuito cerrado entre los módulos fotovoltaicos bifaciales, los seguidores y los controladores fotovoltaicos inteligentes con múltiples MPPT, optimizando todo el sistema de generación de CC y los algoritmos astronómicos tradicionales”, explica el líder del equipo para el concepto de FusionSolar Smart PV Plant de Huawei en México.

De esa manera, un controlador fotovoltaico inteligente funciona ahora como un cerebro que auto-aprende y optimiza los algoritmos de los rastreadores. Además, el entrenamiento y el modelado de la Inteligencia Artificial basados en la red neural ajustan los rastreadores al ángulo óptimo para realizar plenamente el potencial de cada cadena fotovoltaica en una planta fotovoltaica. Por ejemplo, se proporciona una política óptima de vinculación de los rastreadores de adelante hacia atrás basada en las sombras, los índices de dispersión y el movimiento de las nubes, implementando una optimización dinámica del ángulo óptimo de los seguidores en tiempo real.

 

Solución de almacenamiento será lanzada el próximo año

Al preguntarle sobre el almacenamiento como uno de los grandes retos de las renovables, Kevin Gutiérrez reconoce la existencia de desafíos como el peligro de incendio, la baja eficiencia y el alto costo de mantenimiento. Sin embargo, se trata de un elemento importante para mejorar la estabilidad de la red con muchas más plantas de energía renovable que se están integrando.

“Este año acabamos de lanzar nuestra solución de almacenamiento de energía para los mercados residenciales. Creemos que la tecnología es lo suficientemente madura para que podamos avanzar”. Al respecto, reveló que el próximo año lanzarán su solución de almacenamiento de energía para proyectos de C&I y de servicios públicos.

“Sentimos que nuestra solución única está lista para enfrentar todos los desafíos que el mercado actual no pudo resolver completamente. Basándonos en nuestro sistema de Fosfato de Hierro y Litio (LFP) de alta estabilidad, proporcionamos una solución más eficiente y fiable. Más aún, no somos ajenos al mercado de almacenamiento de energía, donde nuestra solución SmartLi está en el mercado desde 2011, con más de 1GWh de envíos”.

 

 

Una oportunidad para liderar la revolución energética

Por otro lado, Kevin Gutiérrez manifiesta que las verdaderas redes inteligentes indican que habrá una mejora significativa en términos de fiabilidad, con un sistema de comunicaciones robusto incluso en las zonas rurales. “Para México o cualquier mercado emergente, es una gran oportunidad de liderar esta nueva revolución energética. Para llegar allí, la industria necesita mirar algunas cosas para probar su solución en el futuro, específicamente SCR (relación de cortocircuito)”.

Sin embargo, con más penetración de nuevas fuentes de energía, la red tiende a ser más vulnerable, por lo que considera que pueden ayudar a los clientes a construir un sistema robusto con más confianza, ya que la solución de Huawei es capaz de proporcionar un mejor control de POD (amortiguación de la oscilación de la potencia), que ya ha sido considerado y parcialmente adoptado en el código de la red en algunos estados de México.

Considerando que México es un país con un gran potencial de energía solar, el directivo afirma que el Costo Nivelado de la Energía (LCOE, por sus siglas en inglés) disminuirá aún más para la fotovoltaica, convirtiéndose en una de las más económicas. “Veremos un crecimiento significativo en la penetración de la energía fotovoltaica en México en los próximos años”.

Finalmente, reconoce que con un enorme salto en el porcentaje de energía renovable, mantener un sistema de energía sano y fuerte con tantas interconexiones parece un desafío en la nueva era. “El Centro Nacional de Control de Energía (CENACE) se ha dado cuenta de este desafío, que también se enfrenta en muchas otras regiones del mundo, por ejemplo, en Australia. Por lo tanto, se espera que la industria local establezca pronto nuevas normas y requisitos, ofreciendo una regulación más clara y sofisticada a la industria fotovoltaica, incluyendo POD, ICR, soporte de frecuencia de red, despacho de energía, y así sucesivamente”, concluye el Director de la División Solar en Huawei México.