En las operaciones y el mantenimiento de la energía solar fotovoltaica, el polvo, la arena y los excrementos de pájaros se consideran comúnmente como las principales fuentes de contaminación. Sin embargo, para proyectos fotovoltaicos ubicados cerca de bosques, áreas agrícolas y regiones con vegetación densa, la contaminación por polen también puede afectar el rendimiento del módulo.
Un estudio a largo plazo de cinco plantas fotovoltaicas a gran escala en Carolina del Norte, EE. UU., encontró que incluso en regiones con lluvias abundantes, la contaminación por polen aún podría provocar pérdidas de rendimiento superiores al 15%, mientras que la lluvia natural por sí sola no podía restaurar completamente el rendimiento del módulo.
Monitoreo a largo plazo de cinco plantas fotovoltaicas: el polen causó una pérdida de rendimiento de más del 15 %
El estudio involucró cinco plantas fotovoltaicas a gran escala con capacidades instaladas que oscilaban entre 4 y 9 MW. Todas las plantas llevaban funcionando aproximadamente siete años.
El área de investigación recibe precipitaciones relativamente abundantes durante todo el año, con un promedio de precipitación por evento que oscila entre 11 mm y 14 mm. Según suposiciones convencionales, generalmente se considera que estas regiones tienen riesgos de contaminación relativamente bajos.
Sin embargo, el seguimiento a largo plazo reveló los siguientes resultados:
• Pérdida de rendimiento significativa: durante la temporada alta de polen en primavera, las cinco plantas fotovoltaicas experimentaron pérdidas de rendimiento superiores al 15%.
• Efecto de limpieza limitado de la lluvia: Incluso cuando la lluvia diaria alcanzó más de 50 mm, no se observó una recuperación significativa del rendimiento. La recuperación después de las lluvias siguió siendo lenta.
Estos resultados indican que la frecuencia de las lluvias por sí sola no debe usarse como el único factor para determinar si los módulos fotovoltaicos requieren limpieza, especialmente en áreas con vegetación densa.
La limpieza mecánica restableció entre el 5 % y el 11 % del rendimiento fotovoltaico
En 2022, el equipo de investigación realizó una limpieza mecánica manual en las cinco plantas fotovoltaicas. Después de la limpieza, cada planta recuperó aproximadamente entre un 5% y un 11% de rendimiento.
| Sitio fotovoltaico | Recuperación del rendimiento después de la limpieza |
| Sitio A | ≈5% |
| Sitio B | ≈10% |
| Sitio C | ≈7% |
| Sitio D | ≈11% |
| Sitio E | ≈5% |
Esta investigación indica que la limpieza profesional sigue siendo un método eficaz para restaurar el rendimiento de los módulos fotovoltaicos afectados por la contaminación del polen.
¿Por qué las precipitaciones no pueden eliminar fácilmente el polen de los módulos fotovoltaicos?
Las investigaciones sugieren que esto está estrechamente relacionado con las características del propio polen.
1. El polen puede formar residuos persistentes
Las partículas de polen pueden adherirse fácilmente a la superficie de vidrio de los módulos fotovoltaicos. Bajo la influencia de la humedad y la lluvia, parte del polen puede formar capas de residuos relativamente estables que son difíciles de eliminar por completo mediante la lluvia natural.
2. La distribución desigual de la contaminación puede causar un impacto localizado
Las observaciones del estudio mostraron que incluso después de una lluvia continua, quedaban residuos de polen visibles en las superficies de los módulos. Estas áreas contaminadas pueden reducir la transmisión de luz y continuar afectando el rendimiento fotovoltaico.
Por lo tanto, la lluvia sólo puede reducir parte de la contaminación y no puede sustituir por completo la limpieza eficaz de los módulos fotovoltaicos.
Tres ideas clave de operación y mantenimiento para plantas fotovoltaicas durante la temporada de polen
Para proyectos fotovoltaicos ubicados cerca de bosques, áreas agrícolas y regiones con alta cobertura vegetal, el impacto de la contaminación por polen requiere mayor atención.
1. “Las fuertes precipitaciones no significan que no sea necesario limpiar”
Las lluvias frecuentes no siempre significan que los módulos fotovoltaicos permanezcan limpios.
2. Presta atención a la temporada de polen
Se recomienda evaluar la contaminación del módulo después de la temporada alta de polen (por ejemplo, de junio a julio en algunas regiones).
3. Las estrategias de limpieza adecuadas ayudan a reducir la pérdida de energía a largo plazo
Desarrollar planes de limpieza basados en las condiciones reales de contaminación puede ayudar a reducir las pérdidas de energía causadas por la suciedad persistente.
Conclusión
La contaminación por polen es un tipo de suciedad fotovoltaica que fácilmente se pasa por alto, pero su impacto en el rendimiento de los módulos fotovoltaicos puede persistir en el tiempo.
Para proyectos solares que operan en entornos complejos, la evaluación periódica de las condiciones de contaminación y la adopción de estrategias de limpieza científicas y eficientes pueden ayudar a mantener el rendimiento y la estabilidad operativa del módulo a largo plazo.
Referencia
Bessa, JG et al. (2024).Una investigación sobre las pérdidas por suciedad inducidas por el polen en plantas fotovoltaicas a gran escala. Revista IEEE de energía fotovoltaica, 14(1), 178-184. DOI: 10.1109/JPHOTOV.2023.3326560.