Para desarrolladores de proyectos solares a gran escala y EPCs, los fuertes vientos suponen una doble amenaza: daños estructurales en los activos fotovoltaicos y pérdidas significativas de rendimiento energético provocadas por un sistema de defensa activo excesivamente conservador.
Durante la Solar Tracker Week organizada por MPV Solar, Ariadna Yerpes, Product Management Director en ARRAY, explicó cómo nuestra tecnología patentada de abanderamiento mecánico pasivo frente al viento ayuda a mitigar estos riesgos. Al funcionar de forma independiente a la red eléctrica y a sensores, este sistema que funciona fila a fila puede contribuir a reducir la pérdida de energía media anual hasta solo el 0,05%, al tiempo que está diseñado para mantener la integridad estructural desde la fase de construcción.
El reto estructural: la mitigación del viento frente a la producción de energía
Las estrategias tradicionales de abanderamiento activo frente al viento obligan a las plantas solares a adoptar posiciones defensivas en su totalidad durante episodios de vientos fuertes, con el objetivo de dar prioridad a la seguridad básica, pero puede provocar pérdidas de hasta un 2,8% en la producción energética media anual.
En los sistemas tradicionales de seguimiento solar, la protección frente al viento suele basarse en mecanismos activos. Estos sistemas dependen de una cadena ininterrumpida de componentes operativos: anemómetros, motores, baterías de respaldo, fuentes de alimentación y redes de comunicaciones. Cuando la velocidad del viento alcanza un umbral predefinido (a menudo en torno a los 35 km/h), toda la planta o grandes bloques de seguidores se ven obligados a adoptar una posición horizontal. Aunque esto está diseñado para ayudar a proteger los módulos, puede provocar pérdidas de energía sustanciales, incluso en las filas que no están expuestas directamente a una alta presión del viento.
Cómo funciona la tecnología mecánica pasiva de abanderamiento frente al viento
La tecnología de abanderamiento pasivo frente al viento totalmente mecánica de ARRAY utiliza un embrague calibrado integrado en la estructura central de cada fila de seguidores, que se desacopla mecánicamente a una posición segura cuando la presión directa del viento supera los límites de par probados.
En lugar de depender de variables secundarias como las lecturas del anemómetro, el sistema de ARRAY se activa directamente por la presión física (par) que el viento ejerce sobre los módulos fotovoltaicos. Cuando el viento genera un par que supera el valor calibrado del sistema, el embrague mecánico se desacopla y un amortiguador mecánico permite que la fila gire suavemente hasta una posición de ángulo pronunciado, diseñada pensando en la seguridad, en tan solo unos segundos.
Granularidad fila a fila diseñada para maximizar el tiempo de actividad
Dado que el sistema es 100% mecánico y funciona fila a fila, ofrece una gran precisión. Durante un episodio de fuertes vientos, solo las filas exteriores más expuestas, y aproximadamente el 17% de las filas interiores, suelen adoptar la posición de defensa. Las filas restantes permanecen bajo protección y continúan el seguimiento solar, diseñado para optimizar la producción de energía.
Comparativa técnica: abanderamiento activo frente a pasivo
| Sistema de mitigación activa del viento | ARRAY Passive Wind Stow (sistema pasivo) | |
| Mecanismo activador | Anemómetros / Sensores de velocidad del viento | Presión directa del viento (par) |
| Requisitos de alimentación | Red eléctrica, baterías y comunicaciones | Ninguno (100% mecánico) |
| Granularidad | Planta completa o bloques grandes | Fila a fila / Una sola fila |
| Tiempo de respuesta | Depende de la comunicación del sensor | ~3 segundos |
| Pérdida media de energía | 2,8% de media (hasta un 4,3% máx.) | 0,05% de media |
Contribuyendo a reducir el LCOE: el impacto en la producción energética
Según un estudio validado por la ingeniería independiente DNV, la tecnología de abanderamiento pasivo de ARRAY puede ayudar a reducir las pérdidas medias de energía relacionadas con el viento hasta el 0,05%, lo que contribuye a mejorar la viabilidad financiera del proyecto y a obtener un coste nivelado de la energía (LCOE, por sus siglas en inglés) más bajo en comparación con los sistemas activos.
Contribuir a minimizar las pérdidas de energía puede mejorar directamente la viabilidad financiera de un proyecto. En un estudio de 2024 validado por DNV, que utilizó datos de viento de alta resolución con intervalos de 5 minutos, las simulaciones demostraron que las pérdidas medias anuales de producción con la mitigación pasiva fueron del 0,05%. Por el contrario, los sistemas activos incurrieron en pérdidas medias del 2,8%, que podían llegar hasta el 4,3% dependiendo del algoritmo de control utilizado.
Para proyectos situados en regiones con vientos frecuentes o intensos, como el sur de Chile, Argentina o la región española de Aragón, las simulaciones con mapas de calor indican que la mitigación pasiva del viento puede ayudar a recuperar entre el 2% y el 6% de la producción energética anual total que, de otro modo, se perdería con la mitigación activa.
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Diseñado para ayudar a proteger los activos: desde la fase de construcción hasta condiciones meteorológicas extremas
Dado que no requiere ninguna puesta en marcha eléctrica para funcionar, el sistema de mitigación pasiva frente al viento de ARRAY está diseñado para ayudar a proteger las plantas solares de los daños causados por vientos fuertes durante la fase de construcción, en la que son especialmente vulnerables.
- Reducción de riesgos en la construcción: la fase de construcción de una planta solar a gran escala es sumamente compleja. Dado que la mitigación pasiva se integra mecánicamente en la estructura central del seguidor, está totalmente operativa desde el momento en que se instala la estructura. No depende de sistemas eléctricos ni de comunicaciones que aún no estén operativos, lo que contribuye a reducir las complejidades de la gestión de riesgos para los EPCs incluso antes de que la planta entre en funcionamiento.
- Diseñado para condiciones meteorológicas extremas: a medida que aumenta la frecuencia de los fenómenos meteorológicos extremos, el diseño del seguidor respalda de forma natural las estrategias de protección de los activos. La posición de ángulo máximo, diseñada para desviar los vientos fuertes, es exactamente la misma que se utiliza para ayudar a mitigar los daños en los módulos fotovoltaicos causados por fuertes granizadas, lo que reduce la necesidad de elegir entre el abanderamiento por viento o por granizo.
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