El objetivo principal del proyecto SCARAB es desarrollar un sistema de soporte a la operación y el mantenimiento de plantas fotovoltaicas compuesto por los siguientes sub-sistemas:
Vehículo aéreo no tripulado (UAV o dron) adaptado para alojar diferentes sensores y seguir diferentes trayectorias según la tecnología y tipo de instalación del panel fotovoltaico;
- Algoritmos que permitan detectar y clasificar las posibles causas de reducción del rendimiento de los paneles como roturas, suciedad o degradación;
- Algoritmos que, en base a los sensores embarcados y otra información de planta facilitarán indicadores fiables y robustos del rendimiento técnico y económico del sistema;
- Aplicación de optimización de las actividades de mantenimiento.
Con todo ello, se contribuirá a dar respuesta al principal reto que afrontan las plantas solares fotovoltaicas: conseguir una alta rentabilidad que les permita competir con otras fuentes de energía tanto fósiles como renovables.
Las mejoras que aportará el proyecto a nivel operativo pasan por eliminar medios de elevación para la inspección de paneles, reducir los tiempos de toma de medidas y post-procesado, y facilitar la toma de decisiones a fin de realizar las actividades de operación y mantenimiento con los mínimos costes y maximizando el tiempo de vida de la planta.
A nivel técnico, el proyecto SCARAB aborda el desarrollo de nuevas tecnologías en dos ramas:
- Monitorización y el tratamiento de señales para la inspección y la detección automática de fallos en paneles fotovoltaicos mediante la utilización de sensores más eficientes
- Tecnologías de la información, desarrollando algoritmos avanzados de clasificación de fallos, estimación del estado de la planta solar y optimización de estrategias de mantenimiento.
En relación a la primera línea de actuación, se están empezando a utilizar vehículos no tripulados para la inspección de plantas fotovoltaicas empleando cámaras termográficas o de espectro visible, lo que permite reducir los tiempos de toma de medidas. Sin embargo, el costoso post- procesado de la información captada para detectar fallos se realiza de manera tradicional, revisando las imágenes una a una. Por este motivo, el presente proyecto plantea la automatización del análisis para complementar la reducción de tiempos y costes conseguida con la inspección aérea con la optimización adicional que se consigue con el diagnóstico automático a partir de los datos recopilados.
En relación a la segunda línea tecnológica, se pretende ir más allá del estado del arte actual desarrollando algoritmos inteligentes que utilice los indicadores de fallo detectados con el sub- sistema anterior y los correlacione con la información exógena más relevante (potencia producida, climatología, costes de la energía y la mano de obra, tiempos de reparación, etc.). Como resultado, el operador de planta dispondrá de una herramienta de soporte a la decisión para determinar la estrategia óptima de mantenimiento.
En la presente memoria se ha planteado un Plan de Trabajo con una duración de 36 meses, que da cobertura a los objetivos técnicos descritos, y que se estructura en 8 paquetes de trabajo.
El proyecto será llevado a cabo por Ingeteam e Ingenium Research Group. El beneficio de esta colaboración es mutuo. Por una parte, la empresa, Ingeteam Service, se beneficia de los conocimientos de la Universidad en materia de monitorización, tratamiento avanzado de datos, algoritmia y análisis técnico-económico. Por la otra, la Universidad de Castilla-la Mancha se beneficia de la experiencia de Ingeteam Service en la aplicación de métodos de ingeniería de procesos y en el uso de técnicas y equipos de inspección y mantenimiento.
Al mismo tiempo, el proyecto promoverá la participación activa de potenciales clientes durante todo su ciclo de vida, por lo que pretende ejercer un efecto tractor sobre otras empresas del sector de la energía solar. Prueba de ello es el compromiso adquirido por uno de los mayores promotores de energía fotovoltaica en España, quienes ofrecen sus instalaciones para el desarrollo de las diferentes pruebas necesarias para validar las tecnologías desarrolladas.
En definitiva, el proyecto SCARAB está alineado con las necesidades de la sociedad (Retos) y con las agendas de desarrollo tecnológico nacionales (Plan Nacional de Energías Renovables 2011- 2020) y europeas (H2020) como se explica en el capítulo “Internacionalización” de esta propuesta. La ejecución del proyecto permitiría no sólo desarrollar soluciones necesarias para la sociedad y la competitividad, sino que reforzaría la capacidad de liderazgo internacional en mercados emergentes y en futuros proyectos de I+D+i.