• Importancia de un buen procedimiento de mantenimiento • Componentes a mantener • Tipos de mantenimiento • Suministros • Gestión de recambios y stock • Tipos de inspecciones y alcance

1. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Diseño, ejecución, explotación y mantenimiento
MANTENIMIENTO DE LA PLANTA
Oscar Velasco. Grupo Generalia. 24 de Marzo de 2011
www.generalia.es
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2. ÍNDICE
Importancia de un buen mantenimiento en la
explotación de la planta
Componentes a mantener
Tipos de mantenimiento
Gestión de repuestos y stock
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3. ÍNDICE
Importancia de un buen mantenimiento en la
explotación de la planta
Componentes a mantener
Tipos de mantenimiento
Gestión de repuestos y stock
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4. OPCIONES DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO (I)
Tipos de Mantenimiento
 Predictivo:
 Trata de estudiar el comportamiento de la planta en el futuro, para prevenir
posibles fallos mediante medidas puntuales. Solo tiene sentido en plantas
con seguidores solares.
 Ej: Suponer que el tiempo de vida de un elemento será de X años, por tanto
en X-1 lo cambio para evitar un mayor fallo
 Preventivo:
 Trata de establecer medidas periódicas que garanticen la vida de la planta.
 Ej: Aunque el aceite del seguidor podría durar todo el tiempo de vida de la
planta, se establece que se cambiará cada 5 años
 Correctivo:
 Trata de corregir incidencias que ya han sucedido y, en la medida de lo
posible, evitar que vuelvan a suceder.
 Ej: Cuando sucedan fenómenos sobrevenidos como los atmosféricos, (viento,
descarga eléctrica…) o defectos ocultos de fabricación
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5. OPCIONES DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO (II)
Influencia de la legislación vigente
 Cada país puede tener definida en su legislación algún tipo de control obligatorio para
las instalaciones fotovoltaicas.
 En estos casos se deberá integrar como un elemento mas en la gestión del
mantenimiento
 En caso que no haya legislación al respecto el criterio para el desarrollo de la gestión
del mantenimiento se realizará teniendo en cuenta los factores que se consideren mas
oportunos e importantes en cada caso.
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6. OPCIONES DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO (III)
 Hay distintas opciones a la hora de decidir como se realizará la gestión del mantenimiento
 Dependerá lógicamente del tamaño de la planta.
Puntos clave
Punto Posibilidades
 La empresa promotora – instaladora
Responsable de
 Una empresa especializada en mantenimiento
mantenimiento
 Nosotros mismos
 Con presencia continua
Personal en planta  Con presencia intermitente
 Presencia únicamente si hay una incidencia
Sistema de  Sistema de monitorización avanzado
Supervisión y  Sistema de monitorización simple
Control  Señales enviadas por los inversores
 Personal
Sistema de
 Televigilancia
Vigilancia
 Combinación
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7. OPCIONES DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO (IV)
 En función del tamaño de la planta y de la tecnología utilizada, debemos responder a tres
preguntas básicas:
 ¿Quién?  ¿Cómo?  ¿Con que medios?
POTENCIA MW CON SEGUIDOR SIN SEGUIDOR
SEÑALES ENVIADAS POR LOS CONVERTIDORES
0,1-0,5 MW 1 PERSONA CON PRESENCIA INTERMITENTE
DC/AC
SEÑALES ENVIADAS POR LOS CONVERTIDORES
0,5-1 MW 1 PERSONA MEDIA JORNADA
DC/AC
1 PERSONA JORNADA COMPLETA CON
1-2 MW 1 PERSONA MEDIA JORNADA
SISTEMA DE MONITORIZACIÓN
2 PERSONAS JORNADA COMPLETA CON 1 PERSONA JORNADA COMPLETA CON SISTEMA
2-5 MW
SISTEMA DE MONITORIZACIÓN DE MONITORIZACIÓN
POR CADA 5 MW ADICIONALES .+ 2 PERSONAS JORNADA COMPLETA .+ 1 PERSONA JORNADA COMPLETA
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8. COSTES DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO (I)
1. Personal de operación / mantenimiento de la planta
 La formación del operario de planta es indispensable:
 La resolución de posibles averías debe realizarse de forma eficiente
 El operario debe tener autonomía:
 A nivel funcional: capacidad suficiente para gestionar el
mantenimiento de una o varias plantas por sí mismo
 A nivel documental: capacidad de crear y actualizar las actas de
mantenimiento, actas de incidencia, etc; y de tratar la información
 Su coste dependerá fundamentalmente del número de operarios, su
jornada y sus capacidades
NOTA:
2. Gestión de repuestos es vital para la
eficiencia del
 Una mala gestión de repuestos puede suponer días completos de parada personal de planta
una correcta
de una instalación
gestión de
 Es primordial tener una lista actualizada de repuestos en planta y respuestos y
asegurarse que son los adecuados en cantidad consumibles
3. Gestión de consumibles: aceites de motores, pinturas
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9. COSTES DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO (II)
4. Sistema de Vigilancia
 La reparación, sustitución de equipos y otros posibles destrozos en la planta a causa de
robos puede suponer un alto coste
 Incluso a pesar del seguro: producción perdida, coste de mano de obra para
reposiciones, etc
 Esto repercute en la necesidad de reducir a 0 en la medida de lo posible este tipo de
incidencias
 Opciones: vigilancia física, tele-vigilancia o combinación de ambas
5. Sistema de Monitorización
 Una correcta supervisión de la planta puede suponer grandes ahorros en el mantenimiento
correctivo
 Importante detectar cualquier incidencia previamente a que suponga una avería de
gravedad
NOTA: Estos puntos quedaron recogidos en: “Webinar 3: Operación de la Planta”
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10. COSTES DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO (III)
6. Seguro
 Tener un seguro que cubra de forma efectiva todos los efectos
sobrevenidos de condiciones meteorológicas, puede suponer un
ahorro importante
 También los riesgos frente a robo o posibles daños por vandalismo
 Hay seguros que llegan a cubrir incluso las perdidas de producción
7. Arrendamiento del terreno o derecho de superficie
 El contrato de arrendamiento debe marcar de forma clara:
 La superficie a ceder
 El tiempo mínimo que se cede
 El precio de cesión*
8. Suministros: luz, agua, internet
* incluyendo la formula para
9. Impuestos calcular las siguientes
subidas anuales
 En función de cada país habrá que tener en cuenta la cuantía que
supone el pago de los diferentes impuestos o tasas anuales
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11. COSTES DE OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO (IV)
Conclusión
Los costes anuales, con respecto al precio de la instalación se pueden estimar en:
 Parque solar sin seguidor – 1 %
 Parque solar con seguidor – 1,3 %
 Tejado solar – 0,7 %
Notas:
 No se ha tenido en cuenta en ningún caso el coste de vigilancia física, que puede encarecer mucho los costes de
operación, salvo parques muy grandes donde la repercusión unitaria sobre la producción no es tan importante.
 Orientativamente el coste horario de un guarda de una empresa de seguridad se acerca a los 11€/h en España
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12. ÍNDICE
Importancia de un buen mantenimiento en la explotación
de la planta
Componentes a mantener
Tipos de mantenimiento
Gestión de repuestos y stock
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13. COMPONENTES A MANTENER:
PANEL FOTOVOLTAICO (I)
 El panel fotovoltaico es dentro de una instalación el elemento mas masivo
 Está garantizado para posibles defectos de fabricación durante los primeros años
 Generalmente, entre 3 a 5 años
 Tiene una garantía de producción que llega hasta los 25 años
 Por estas razones, este equipo no se repara.
 Se analiza el panel, y si no está en las condiciones adecuadas, se ejecuta la garantía.
Comprobación de las condiciones del panel:
Defectos de fabricación
 Se detectarán de forma visual
 Marcos en mal estado
 Amarilleamiento del panel (Yellowing)
 Cajas de conexiones en mal estado
 Vidrio roto
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14. COMPONENTES A MANTENER:
PANEL FOTOVOLTAICO (II)
Comprobación de las condiciones del panel: Defectos de producción (I)
 Son mas difíciles de detectar ya que pueden estar implicados otros componentes
 Hay que aislar el defecto y comprobar que se ha producido en los paneles
Mecanismo para la comprobación
1. Detectar que rama o array tiene el problema
a. En grandes instalaciones: el sistema de
monitorización podría controlar cada array de
forma aislada
b. En instalaciones pequeñas: se hace una
comparativa manual aislando cada rama
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15. COMPONENTES A MANTENER:
PANEL FOTOVOLTAICO (III)
Comprobación de las condiciones del panel: Defectos de producción (II)
2. Detectar los paneles dañados dentro de la rama:
a. Analizar los niveles de tensión e intensidad de cada panel:
La tensión se reduce si alguna célula del panel está dañada
b. Los puntos calientes son una causa de bajada
de tensión:
Pueden ser detectados visualmente, pero si
hay posibilidad de usar una cámara
termográfica se localizarán mas fácilmente y
con total fiabilidad
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16. COMPONENTES A MANTENER:
INVERSOR (I)
Tipos de Inversor
 La estrategia de mantenimiento del inversor es muy diferente según su tipo:
 Pequeños: colocación en pared
 Inversores de suelo
Mantenimiento de inversores pequeños, de pared:
 Tendremos un porcentaje de inversores de repuesto en función
de la cantidad instalada
 Cuando se detecta un fallo propio del inversor:
 este es sustituido por uno de los de repuesto
 y es enviado al fabricante para su reparación o sustitución.
NOTA: Esta operación es muy rápida y es el método de tener menos
perdidas de producción ya que si tenemos controlado el stock no
dependemos de terceras empresas
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17. COMPONENTES A MANTENER:
INVERSOR (II)
Mantenimiento de inversores de suelo:
 En este caso caben dos posibilidades:
Contrato de mantenimiento con el fabricante Por cuenta propia
Contras Pros
No se precisa en planta operarios cualificados La reparación se realiza de forma más rápida
Dependencia de terceros a la hora de resolver cualquier Se necesita personal cualificado,
incidencia en el equipo Puede ser rentable a partir de tener una potencia
instalada determinada
 No permitir nunca que el procedimiento de reparación  En este caso la gestión de los repuestos es
implique el envío del inversor o parte a fábrica. muy importante
 Para inversores grandes el gasto en repuestos
 Su reparación se demorará al menos una semana
Observaciones
puede ser considerable
 Siempre en el contrato de mantenimiento debe haber una
claúsula de penalización por pérdida de producción
 Si la reparación se demora mas del periodo fijado se
ejecutará la penalización
 Este periodo no debe superar las 48h (festivos incluidos)
NOTA: En cualquier caso, para garantizar una
reparación rápida, necesitaremos repuestos en planta
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18. COMPONENTES A MANTENER:
SEGUIDOR SOLAR
 El seguidor dispone de elementos mecánicos, eléctricos y de control
Mecánicos:
 Su mantenimiento preventivo es muy importante
 Control del engrase de los motores o reductoras
 Supervisión del estado de los sensores
 Cualquier actuación correctiva realmente cara
Control
 Software de control siempre disponible en la última versión
 La posibilidad de modificar el software en línea puede reducir
de forma considerable los tiempos de actualización
NOTA: Al igual que el inversor, en función del numero de equipos que tengamos,
una solución puede ser subcontratar el mantenimiento al propio fabricante o la
alternativa de tener personal cualificado
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19. COMPONENTES A MANTENER: ENVOLVENTES,
PROTECCIONES Y CABLEADOS (I)
Envolventes
 Preventivo: La inspección visual será importante para
comprobar el estado de los cuadros eléctricos.
 Puntual: Cuando estén en intemperie, es importante
comprobar si después de lluvias puede haber entrado
agua.
 En caso que el cuadro deje de cumplir con las
características fijadas se procederá a su cambio
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20. COMPONENTES A MANTENER: ENVOLVENTES,
PROTECCIONES Y CABLEADOS (II)
Protecciones
 Preventivo:
 Se realizarán tests sobre las protecciones que así lo permitan
 Inspección de los equipos sobre todo en la parte de apriete
en el conexionado
 En caso de fallo: sustitución inmediata del equipo
NOTA: Un mal apriete provoca una mala conexión que crea pequeños
arcos eléctricos que elevan la temperatura en ese punto especifico
pudiendo dañar el equipo
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21. COMPONENTES A MANTENER: ENVOLVENTES,
PROTECCIONES Y CABLEADOS (III)
Cableado
Preventivo
 Vigilar especialmente el conexionado que se realiza al resto de
equipos
 Vigilar los tramos en curva donde haya posibilidad que se
pueda dañar la cubierta del cable
 En instalaciones fijas: una vez que se verifica que el cable ha sido correctamente fijado
y que tiene tensiones adecuadas, no tiene porque dar problemas a excepción de
defectos ocultos.
 En caso de instalaciones con seguidor: la verificación del recorrido de cable y la
comprobación que en ningún punto del recorrido se crean tensiones será importante
para no provocar averías en el futuro
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22. COMPONENTES A MANTENER:
CONTADOR
 Los contadores son equipos muy robustos
 Desempeñan un papel crítico
 Una vez que son conectados y la instalación se pone en
marcha, la compañía eléctrica los precinta para evitar
manipulaciones externas.
No por ello debemos dejar de hacer un mantenimiento preventivo:
 Verificación de datos anómalos, comprobar que los datos enviados a través de la
comunicación son los indicados en el display del contador de forma regular
 El procedimiento para asistir una incidencia conlleva el aviso a compañía eléctrica
 Bien ellos envían personal para atender la incidencia
 Bien nos darán permiso para realizar los trabajos oportunos
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23. ÍNDICE
Importancia de un buen mantenimiento en la explotación
de la planta
Componentes a mantener
Tipos de mantenimiento
Gestión de repuestos y stock
23

24. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
El enfoque preventivo debe:
 Llegar todo lo lejos posible, de forma estructurada
 Estar presente en todas las fases de la planta: diseño, ejecución y operación
Antes de la operación de la planta, el mantenimiento preventivo deberá
tenerse en cuenta:
En el aprovisionamiento de
En el diseño de la planta
componentes
En las garantías exigidas a los
En la recepción de componentes
equipos
En la contratación del seguro
No podemos concebir la operación y mantenimiento de una planta
simplemente como: “un señor con su caja de herramientas”
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25. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
En el diseño de la planta (I):
 ¿Están bien estudiados los parámetros de radiación e
inclinación de los módulos?
 ¿No se exigirán al operador valores por encima de las
posibilidades de la planta por un estudio excesivamente
optimista?
 ¿Está bien realizado el estudio de sombras, sobretodo en caso de plantas con seguidores?
 Tener siempre presente un equilibrio entre las pérdidas por sombreado y la
optimización de la parcela es lo razonable.
 ¿Se ha realizado un estudio del viento en la zona que nos alerte de los requisitos a exigir a
los seguidores?
 ¿Se ha tenido en cuenta la salinidad y humedad de la atmósfera local que puedan influir en
la estructura y tornillería?
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26. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
En el diseño de la planta (II):
 ¿Se ha estudiado la calidad del suelo para comprobar
la ausencia de materiales que atacan el hormigón
pudiendo debilitar la fijación al suelo?
 ¿Está verificado el grado de protección mínimo IP65 de los equipamientos o elementos
p.ej. inversores, que vayan en intemperie?
 ¿Están los componentes importantes protegidos por descargadores de tensión?
 En caso de casetas o cuartos donde se concentran equipos como inversores o
transformadores ¿están suficientemente ventiladas?
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27. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
En el diseño de la planta (III):
 ¿Los armarios eléctricos tienen las dimensiones
suficientes para disipar el calor de los componentes que
contiene en los meses de verano?
 ¿La sección de los cables es la adecuada para evitar caídas de tensión por
debajo de un exigente, pero deseable 0.5%?
 ¿Se ha intentado repartir los elementos principales en varias salas aisladas
para no perder toda la producción en caso de incendio o inundación?
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28. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
En el aprovisionamiento de componentes:
 ¿Los módulos elegidos…
 Están certificados por laboratorio homologado?
 Cumplen la norma EN 61.215?
 Son clase II?
 Llevan marcado CE?
 ¿Los inversores…
 Tienen una razonable “eficiencia europea de entre el 94 y 96%?
 Llevan protección galvánica adecuada?
 ¿Las estructuras están galvanizadas con un mínimo de 80 micras
de espesor o tratamiento equivalente?
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29. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
En las garantías exigidas a los equipos (I)
 Prácticamente todos los fabricantes de módulos ofrecen una
degradación menor del 20% a los 25 años, pero…
 ¿qué garantía para defectos de fabricación ofrece el fabricante
elegido?
 ¿Supera los 2 años y se acerca a los 5 años?
 ¿Mantiene la garantía intermedia de degradación menor del 10% a los 10 años?
 NOTA: Comprobar este punto especialmente los módulos de capa fina:
 No siempre lo garantizan
 Pueden sufrir una fuerte degradación inicial
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30. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
En las garantías exigidas a los equipos (II)
 ¿Es el fabricante o el distribuidor el que nos ofrece la garantía?
 Si es el distribuidor… ¿Éste está en nuestro país?
 Si no es así… ¿tiene permiso del fabricante para vender fuera del
país?
 ¿Ha quedado rota, o está “garantizada” la cadena de “garantías”?
 ¿El contrato las recoge adecuadamente?
 En caso de inversores ¿están ampliadas las garantías al mayor nº de años posible
(a coste razonable)?
 ¿Tiene el fabricante servicio de reposición en 24-48 horas? ¿Dispone de servicio de
hotline telefónico?
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31. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
En la recepción de los componentes
 ¿Se ha realizado inspección visual a los módulos?
 ¿Se ha hecho una selección de los módulos por potencia?
 Las mediciones eléctricas para ello, no son prácticas para este proceso
 Pero una clasificación en hoja Excel del “flash list” aportado por el
fabricante puede ser muy útil.
NOTA: Para tolerancias de módulo del orden del 5%, dos clasificaciones pueden
ser suficientes
 ¿Quedan almacenados los componentes durante el periodo de montaje en las
condiciones adecuadas? ¿Se cumplen esas mismas condiciones para el
almacenamiento de las piezas de recambio de la planta?
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32. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
En la contratación del seguro
 ¿Se ha contratado el seguro con las coberturas adecuadas …?
 Frente a fenómenos atmosféricos
 Daños eléctricos
 Robos y actos vandálicos
 Lucro cesante o pérdida de producción
 Responsabilidad civil
 Con franquicias razonables
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33. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
Mantenimiento preventivo durante la operación de la planta (I)
Las siguientes acciones deben tenerse presentes:
Mantenimiento preventivo Repuestos en la planta
Formación Predicciones meteorológicas
Detección de incidencias Detección de caída de la red por el
sobrevendidas lado de la compañía eléctrica
Vigilancia física y/o televigilancia
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34. ACCIONES PREVENTIVAS DE MANTENIMIENTO
Mantenimiento preventivo durante la operación de la planta (II)
 Es necesario definir las acciones de mantenimiento a realizar y su periodicidad
 Posteriormente se elabora una ficha o registro de mantenimiento preventivo
sobre cada elemento y fecha prevista de realización.
Ejemplo: Calendario mantenimiento preventivo 20XX
ACTUACIÓN PERIODICIDAD FECHA PREVISTA
VERIFICACION ESTADO DE CABLEADO ANUAL dd/mm/yyyy
REAPRIETE DE BORNAS ANUAL dd/mm/yyyy
… … …
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35. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
Mantenimiento preventivo durante la operación de la planta (III)
Listado de tareas que generalmente requieren mantenimiento preventivo:
 Medición de tierra en transformadores y resto de instalación
 Reapriete de bornas en armarios
 Verificación descargadores de tensión
 Verificación estado del cableado
 Limpieza de módulos
 Desviación de seguidores respecto a posición del sol
 Reengrase de coronas y reductores del seguidor
 Reapriete de tornillería del seguidor
 Mantenimiento exigido por las Compañías eléctricas en el Centro Transformación*
* Normalmente confiado a la empresa instaladora o
suministradora del Centro)
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36. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
Mantenimiento preventivo durante la operación de la planta (IV)
Seguimiento de las acciones de mantenimiento
 Debe reflejarse en fichas individuales para cada equipo o componente que nos permita
tener el histórico de cada instalación individual.
Ejemplo: Ficha de un Seguidor
FECHA ACTUACÍÓN OBSERVACIONES
15/02/2010 VERIFICACIÓN DE CABLEADO RUTINARIO
06/03/2010 ENGRASE CORONA DE GIRO RUTINARIO
… … …
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37. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
Mantenimiento preventivo durante la operación de la planta (V)
Formación
 Este aspecto cobra importancia, sobretodo si el cliente final ha decidido llevar por si
mismo la operación de la planta.
 La persona responsable de mantenimiento habrá de tener una formación eléctrica
importante y razonables conocimientos de energía solar.
 Si la planta es con seguimiento, su enfoque ha de ser mas electromecánico
Predicciones meteorológicas
 De gran utilidad para plantas con seguidores. El viento es un enemigo muy serio en
una planta con seguimiento.
 Ha de exigirse al seguidor, mecanismos de protección frente al viento:
 Posicionado horizontal basado en señales de anemómetro central
 Idem basado en sensor de viento en cada seguidor (es lo mas indicado)
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38. ACCIONES PREVENTIVAS DE
MANTENIMIENTO
Mantenimiento preventivo durante la operación de la planta (VI)
Mecanismos de detección de incidencias sobrevenidas
 Como las derivadas de la aparición de incendio en edificios principales:
 Centro de transformación  Cuarto de contadores
 Centro de seccionamiento  Centro de telecontrol
Detección de caída de la red por el lado de la compañía eléctrica
 Determinados problemas del lado de la compañía eléctrica pueden impedir la inyección
de energía en la red.
 Importante, conseguir dar aviso al operador de la planta
 Mediante sirena
 Mediante mensaje de texto: útil sobretodo en fines de semana cuando el
responsable pudiera estar ausente.
NOTA: Estas averías podrían pasar desapercibidas para la compañía
eléctrica, o a veces interesadamente ignoradas, y si no pueden demostrarse
(avisando con urgencia) pueden no ser reconocidas, ni indemnizadas.
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39. ÍNDICE
Importancia de un buen mantenimiento en la explotación
de la planta
Componentes a mantener
Tipos de mantenimiento
Gestión de repuestos y stock
39

40. GESTIÓN DE REPUESTOS Y STOCK
Repuestos en la planta
 En plantas mayores de 500 kW se hace necesario disponer de repuestos in situ de
todos los componentes ordenados sobre estanterías.
 La confección del listado de repuestos se ha de hacer valorando:
 Criticidad del elemento de (p.ej. de 1 a 5)
 Probabilidad de fallo (p.ej de 1 a 5)
 Plazo de entrega (p.ej. de 1 a 5)
ELEMENTO CRITICIDAD SI FALLA PROBABILIDAD DE FALLO PLAZO DE ENTREGA TOTAL
INVERSOR 5 1 3 15
MAGNETOTÉRMICO 5 2 1 10
MOTORREDUCTOR 5 1 4 20
TRANSFORMADOR 3 1 3 9
… … … …
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41. GESTIÓN DE REPUESTOS Y STOCK
En función de:
Entrada Mat Salida Mat
 La valoración obtenida
PLANTA SOLAR
por cada elemento
PROVEEDOR
 El precio del elemento
Devolución
Se determina un Reparación
porcentaje de recambios
que puede oscilar entre
Gestión informática
un 0.5% y un 2%
Stock
Nota: Puede llegar al 3%
en caso de elementos muy
críticos de bajo precio
Tiempo
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