Kiwa PI Berlin resuelve 130 fallos en inversores solares con Análisis de Causa Raíz (RCA)

Garikoitz Sarriegi, Senior PM en Kiwa PI Berlin: «las plantas han logrado una reducción significativa en los fallos de sus inversores y una mejora notable en la operatividad y el rendimiento».

En Sudáfrica, dos plantas fotovoltaicas clave para la provisión de energía renovable enfrentaban un desafío significativo: fallos recurrentes en sus inversores que afectaban su operatividad y aumentaban los costes de mantenimiento. Entre 2021 y 2023, se registraron más de 130 fallos relacionados con los transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) y el control defectuoso del Punto de Máxima Potencia (MPPT). Estos problemas comprometían la eficiencia de las plantas y ponían en riesgo la producción continua de energía, lo que llevó a buscar una solución integral y efectiva. Con el objetivo de restaurar la eficiencia y reducir los costes de mantenimiento, Kiwa PI Berlin realizó un Análisis de Causa Raíz (RCA) exhaustivo para entender los factores subyacentes y encontrar soluciones duraderas.

Identificación de los problemas con un Análisis de Causa Raíz (RCA)

Los inversores solares son componentes esenciales para convertir la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA), y cualquier problema en estos dispositivos puede tener repercusiones serias en la operatividad de una planta fotovoltaica. En este caso, los fallos recurrentes en los IGBT ponían en riesgo la estabilidad de la planta y su capacidad para generar energía de manera eficiente.
Ante este escenario, se adoptó un enfoque integral que combinó un análisis remoto e in situ:

• Análisis remoto: Se revisaron exhaustivamente los datos operativos y de mantenimiento proporcionados, utilizando herramientas avanzadas de análisis y modelado predictivo para identificar patrones y anomalías. Esto permitió detectar las posibles causas de los fallos antes de realizar una inspección física.

• Análisis en sitio: El equipo de ingenieros realizó visitas a las plantas para inspeccionar las condiciones de los inversores, evaluar el entorno operativo y entrevistar a los operadores. Este paso crucial permitió obtener datos de primera mano y validar las hipótesis derivadas del análisis remoto, asegurando una comprensión completa del problema.

¿Cuáles fueron los fallos?

El Análisis de Causa Raíz (RCA) permitió identificar una serie de factores que estaban contribuyendo a los fallos recurrentes en los IGBT:

1. Defectos en las Unidades Reemplazables en Campo (FRU): Dos tipos de FRU mostraban retrasos en la activación de la tensión y problemas en el control del MPPT. Estos defectos provocaban sobrecalentamiento y una mayor tasa de fallos.

2. Condiciones ambientales adversas: El clima extremo y la falta de mantenimiento adecuado, como ventiladores defectuosos y pernos sueltos, empeoraban la situación. La acumulación de polvo y suciedad en los componentes eléctricos también exacerbaba los problemas.

3. Defectos de fabricación en los IGBT: Algunos componentes presentaban fallos de fabricación que afectaban tanto su rendimiento como su durabilidad, lo que resultaba en fallos prematuros y recurrentes.

¿Cómo lo solucionamos?

Tras identificar las causas subyacentes, se implementaron varias soluciones estratégicas para mejorar la fiabilidad de los inversores y garantizar la operatividad continua de las plantas:

• Mejoras en el mantenimiento: Se estableció un programa de mantenimiento más riguroso para garantizar que todos los componentes operen en su máxima eficiencia. Esto incluyó la inspección regular de los ventiladores, la limpieza de los componentes eléctricos y la revisión continua de los sistemas de enfriamiento para prevenir problemas antes de que causaran fallos críticos.

• Optimización de las unidades FRU: Se colaboró estrechamente con el fabricante para desarrollar un modelo de FRU más robusto y fiable, eliminando los defectos anteriores y garantizando un rendimiento superior.

• Monitoreo en tiempo real: Se recomendó la implementación de un sistema avanzado de monitoreo SCADA, que permite el seguimiento en tiempo real de los inversores y la detección temprana de fallos potenciales. Con sensores adicionales y software especializado, se logró una supervisión constante de los parámetros operativos, asegurando que los inversores se mantuvieran dentro de los rangos óptimos de rendimiento.

Resultados: eficiencia mejorada y reducción de costes

Gracias a la implementación de estas soluciones, las plantas fotovoltaicas experimentaron una reducción significativa de los fallos en los inversores y una mejora considerable en su operatividad. La implementación de las recomendaciones permitió mantener una operación más fiable y eficiente, y reducir los costes asociados al mantenimiento y reemplazo de componentes.

Este proyecto demuestra que, con un análisis técnico detallado y un enfoque proactivo en la mejora de los procesos, es posible resolver problemas complejos y garantizar el máximo rendimiento en instalaciones fotovoltaicas, incluso en condiciones adversas.

¿Tu planta fotovoltaica está enfrentando problemas similares? No dejes que los fallos recurrentes afecten tu producción de energía. Ponte en contacto con nosotros y descubre cómo podemos ayudarte a optimizar tu planta, mejorar la eficiencia y reducir los costes operativos.