PROYECTO FIC-R 2021 BIP: 40037462-0

Economía circular en sistemas fotovoltaicos: Desarrollo de capacidades técnicas e infraestructura para Liceo Politécnico y Pymes de la comuna de Taltal

Iniciativa

El proyecto consiste en el fortalecimiento y transferencia de capacidades técnicas en sistemas fotovoltaicos, con foco en la Operación y Mantenimiento de plantas fotovoltaicas. Se dará énfasis en la fase de reutilización de la economía circular, con tal de reutilizar módulos fotovoltaicos y darle una segunda vida. Así, es necesario, en primera instancia una inspección técnica visual para determinar la integridad de dichos módulos. Para ello se requiere, por un lado, fortalecer la infraestructura de pruebas existente y por otro, generar un programa de capacitación técnica de O&M en sistemas fotovoltaicos, para los liceos técnicos de las comunas de la Región de Antofagasta.

Con esto se busca generar nuevas capacidades para la generación de empleos “verdes”; la equidad energética; y apoyar los objetivos regionales del desarrollo económico de la región con enfoque de economía circular 

A través de este proyecto se busca fortalecer las capacidades técnicas del personal en la comuna de Taltal, en lo referente a operación y mantenimiento, con tal de permitir el uso de módulos fotovoltaicos descartados como alternativa para la reactivación económica en la comuna de Taltal.

 

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RESUMEN

El potencial solar existente en el norte de Chile ha permitido el desarrollo de la energía solar focalizado en la región de Antofagasta. Actualmente, existen más de 3 GW de plantas fotovoltaicas (FV) instaladas en Chile para la producción de energía eléctrica y se espera un crecimiento mayor para cubrir las demandas de los proyectos de hidrógeno solar. No obstante, las condiciones climáticas del Desierto de Atacama provocan una degradación acelerada de los materiales que componen un módulo FV, de forma tal que los niveles alcanzados ponen en entredicho la fiabilidad de las pruebas de estándar industrial en la fabricación de dichos dispositivos para esta región del planeta. Dado que los proyectos FV en Chile son recientes, sólo se tiene registro de fallas de a lo más de la mitad de la vida útil de estos dispositivos.

En la región se han presentado y se esperan que los módulos FV descartados aumenten, empezando a ser un problema para las empresas operadoras de plantas FV debido al término de garantías y bajas anticipadas en la producción de energía. Esto ha derivado en una gran cantidad de módulos FV prematuramente descartados, los cuales podrían ser reutilizados en otras aplicaciones de generación de energía a menores escalas, u otros usos; una 2da vida.

Es más, la Ley 20.920 de Responsabilidad Extendida del Productor y Fomento al Reciclaje (REP) hace responsable a las empresas generadoras por la gestión de residuos, recuperación y valorización de los módulos FV descartados. Así, existe motivación para verificar la posibilidad de reutilizar estos módulos en aplicaciones de 2da vida. Para ello es necesario realizar una serie de análisis y pruebas que permiten determinar la calidad y seguridad de estos dispositivos; ensayos de aislación eléctrica, electroluminiscencia (EL), y termografía infrarroja (IRT).

Hoy en día, los técnicos formados no cuentan con los conocimientos necesarios para evaluar buenas condiciones de instalación, operación y mantenimiento (O&M) de los sistemas fotovoltaicos. Esto repercute en módulos dañados en el transporte e instalación, y/o módulos retirados por fallas antes del año de operación entre otros problemas de O&M. La comuna de Taltal se ha potenciado en inserción de proyectos fotovoltaicos y eólicos, los cuales están presentando módulos descartados los cuales, luego de inspecciones visuales y ensayos de laboratorio podrían emplearse en aplicaciones varias con requerimientos energéticos y otros usos de estos módulos. Esto genera una oportunidad para formar a formadores y PYMEs con dichas herramientas para aprovechar este nicho que puede aportar a la reactivación económica de la comuna.

BENEFICIARIOS DIRECTOS

  • Profesores y estudiantes Liceo Politécnico: Los estudiantes escolares, se beneficiarán directamente. Se formarán a los profesores con módulos reutilizados y operación y mantenimiento en sistemas fotovoltaicos, a además se contempla la donación de una instalación para uso de los cursos de formación del Liceo Politécnico.
  • Personal técnico que resida en la comuna de Taltal.
  • PYMEs de la comuna de Taltal que estén interesadas en sumarse a los cursos a ser impartidos en el liceo politécnico con los profesores.

BENEFICIARIOS INDIRECTOS

Habitantes de la comuna de Taltal que serán beneficiados con las formaciones de las y los alumnos y PYMEs, quienes podrán ofrecer servicios de instalaciones de sistemas fotovoltaicos tradicionales o de módulos reutilizados, los cuales permitirán disminuir las brechas en equidad energética de la comuna. Además, del levantamiento de información, los habitantes podrán analizar aplicaciones de sistemas fotovoltaicos que contribuyan a las pequeñas caletas, agricultura y otros servicios ofrecidos en la comuna.

Justificación de la Iniciativa

La “caracterización y clasificación de los fallos de los módulos fotovoltaicos” es un tema en curso importante en el campo de la investigación fotovoltaica (IEA-PVPS T13-01:2014). La revisión actual de los mecanismos de fallas muestra que el origen y la evaluación de la pérdida de potencia de algunas fallas importantes aún no son del todo claras. En este sentido, a pesar de que un diodo de derivación defectuoso o una cinta de interconexión de celdas defectuosa en el módulo FV podría provocar un incendio, hay muy poco trabajo local realizado para detectar estos defectos de forma fácil y fiable en el sistema. Así, son varias las instituciones e investigadores que sugieren se continúe con la revisión de los fallos de los módulos FV para distintos escenarios y condiciones climáticas (IEA-PVPS T13-01:2014; Jordan et al., 2016; Rabanal-Arabach, 2019). Por ende, es necesario personal calificado para realizar las actividades de inspección de los módulos, quienes deben ser capaces de discernir los tipos de defecto en un módulo y entender las consecuencias de cada defecto.

Hoy en día, los técnicos formados no cuentan con los conocimientos necesarios para evaluar buenas condiciones de instalación, operación y mantenimiento (O&M) de los sistemas fotovoltaicos. Como consecuencia, esto repercute en módulos dañados en el transporte e instalación, y/o módulos retirados por fallas antes del año de operación, entre otros problemas de O&M.

La comuna de Taltal se ha potenciado por la inserción de proyectos fotovoltaicos, los cuales están presentando módulos FV descartados.

Estos módulos, luego de inspecciones visuales y ensayos de laboratorio, podrían emplearse en aplicaciones varias con requerimientos energéticos, así como en otros usos prácticos. Con lo cual, se genera una oportunidad para desarrollar a formadores y PYMEs con dichas herramientas, y así aprovechar este nicho que puede aportar a la reactivación económica de la comuna.

RESULTADOS

Generar material para formación de formadores, en temática de módulos fotovoltaicos y O&M en la sección de campo solar en plantas fotovoltaicas.
Disponer de planta FV on grid, módulos descartados, equipo y herramientas para formación de O&M en Sistemas Fotovoltaicos
Informe de alternativas de uso de módulos descartados en áreas tales como: agricultura, caletas pescadores, pequeños polo de generación, entre otros. Que permita desarrollar una hoja de ruta.
Realizar transferencia de conocimientos y tecnologías fotovoltaicas, hacia técnicos y PYMEs de la comuna para impulsar la reactivación económica.