- El TEC impulsa una investigación para analizar el funcionamiento de los sistemas solares y detectar posibles fallas antes de que afecten su desempeño.
- El proyecto busca fortalecer el desarrollo de energías renovables en Costa Rica mediante tecnologías que permitan mejorar la operación de plantas solares.
La investigación incorpora colaboración internacional y busca desarrollar herramientas para mejorar la confiabilidad y sostenibilidad de las plantas solares fotovoltaicas.
El Tecnológico de Costa Rica (TEC) impulsa el Proyecto Gemelo Digital, una investigación que busca comprender con mayor precisión el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos conectados a red –tecnología que transforma la radiación solar en electricidad utilizable–, y detectar posibles fallas y procesos de degradación en sus componentes.
Desde el Laboratorio de Sistemas Electrónicos para la Sostenibilidad (SESLab) del TEC, el proyecto analiza distintos sistemas solares según su tipo y configuración para identificar señales de desgaste, posibles fallas y necesidades de mantenimiento a lo largo de su vida útil.
El proyecto plantea el desarrollo de un “gemelo digital”, una representación virtual de un sistema físico que permite monitorear variables e indicadores en tiempo real para analizar el rendimiento y la confiabilidad de los sistemas fotovoltaicos.
Uno de los principales retos en esta área es la falta de bases de datos públicas sobre fallas en sistemas fotovoltaicos, especialmente porque se trata de una tecnología relativamente reciente en Costa Rica. Además, factores como la calidad de los componentes, fabricantes y condiciones ambientales influyen en su desempeño y degradación.
Rafael Torres Navarro, coordinador de la investigación y académico de la Escuela de Ingeniería en Producción Industrial del TEC, explicó que uno de los principales aportes de la investigación es mejorar la toma de decisiones en la operación de las plantas solares:
"Se busca reducir el riesgo de indisponibilidad de la planta, mejorar la toma de decisiones operativas y contribuir a una gestión más eficiente y sostenible de los activos fotovoltaicos”, agregó.
Investigación del TEC apuesta por una operación más inteligente de la energía solar
Según las personas investigadoras, la información generada por el gemelo digital permitirá desarrollar propuestas de valor y planes de contingencia para la administración del riesgo en las distintas etapas de operación de los sistemas. Además, el proyecto incorpora un enfoque especial en las condiciones particulares de Costa Rica que influyen en la degradación de este tipo de tecnologías.
Por esa razón, el investigador Rafael Torres explicó que:
“Este proyecto puede impactar a la sociedad costarricense al contribuir al desarrollo de plantas solares fotovoltaicas más eficientes, confiables y sostenibles. Mediante el uso de un Gemelo Digital, se busca anticipar fallas, eventos de degradación y pérdidas de rendimiento, permitiendo tomar decisiones preventivas que reduzcan la indisponibilidad de las plantas y mejoren el aprovechamiento del recurso solar”.
Entre los productos esperados del proyecto se encuentra el desarrollo de un prototipo de gemelo digital que permita predecir fallas y analizar el rendimiento de los sistemas fotovoltaicos conectados a red. Además, la investigación busca generar un artículo científico en revistas especializadas y fortalecer alianzas con sectores industriales, comerciales y normativos relacionados con sistemas solares, tanto a nivel nacional como internacional.
El proyecto también pretende aportar bases de datos abiertas sobre fallas en sistemas fotovoltaicos, publicar boletines informativos semestrales y desarrollar una metodología de excelencia operacional para este tipo de tecnologías. Asimismo, contempla la organización de actividades de divulgación técnico-científica sobre buenas prácticas dirigidas a actores y sectores interesados.
En cuanto al impacto esperado, la iniciativa busca que las plantas fotovoltaicas cuenten con información confiable y oportuna para apoyar la toma de decisiones estratégicas y operativas. Esto permitiría implementar mejores prácticas de operación y monitoreo para optimizar el aprovechamiento de los recursos y mejorar el desempeño en la generación de energía eléctrica.
El proyecto cuenta con un componente de internacionalización mediante la participación de cuatro plantas fotovoltaicas ubicadas en Chile, pertenecientes a la empresa Blue Elephant Energy.
El grupo de investigación, además, es multidisciplinario de personas investigadoras nacionales e internacionales especializadas en energía, confiabilidad y sistemas fotovoltaicos. El grupo está conformado por el Dr. Carlos Meza Benavides, de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Anhalt, Alemania; el Dr. Juan José Negroni Vera, de la Universidad Santo Tomás, Chile; el Ing. Jeremy Marín Hernández, MSc., de Blue Elephant Energy, Chile; el Dr. Luis Diego Murillo Soto, de la Escuela de Ingeniería Electromecánica del TEC; el Ing. Carlos Mauricio Segura Quirós, de la Escuela de Ingeniería Electrónica del TEC; y el Ing. Rafael Torres Navarro, de la Escuela de Ingeniería en Producción Industrial del TEC, quien coordina la investigación.