Ensayo de electroluminiscencia (EL) en instalaciones fotovoltaicas: del tejado de una vivienda al parque solar

¿Cómo funciona el ensayo de electroluminiscencia?

Una célula solar convierte la luz en electricidad. En el ensayo EL este proceso se invierte: se hace circular por el módulo una corriente continua en sentido directo, del orden de su corriente de cortocircuito. Las células emiten entonces una débil luz en el infrarrojo cercano, invisible para el ojo humano, que registra una cámara sensible a esa radiación.

• Las zonas intactas de la célula brillan de forma uniforme.
• Las zonas dañadas (fisuras, fragmentos de célula separados, contactos defectuosos) permanecen oscuras, porque por ellas no circula corriente.
• El resultado es una imagen en escala de grises de cada módulo, en la que los patrones de daño pueden identificarse con claridad.

Como la señal es muy débil, tradicionalmente se mide en oscuridad (EL nocturna). Los procedimientos más recientes funcionan también con luz diurna: modifican de forma controlada el punto de trabajo de los módulos y eliminan la luz ambiente de las imágenes mediante cálculo. La base metodológica para las imágenes EL de módulos FV es la especificación técnica IEC TS 60904-13.

¿Qué muestra una imagen EL? Patrones de daño típicos

EL, termografía o curva I-V: ¿qué método para qué?

Los tres métodos no se sustituyen entre sí, sino que se complementan. En un informe pericial sólido se combinan de forma específica.

Regla práctica: la termografía y los datos de producción muestran dónde algo no funciona. La EL muestra qué ha ocurrido en el módulo. La curva característica muestra cuánta potencia falta.

Ensayo EL en instalaciones pequeñas: vivienda unifamiliar y cubierta comercial

En las instalaciones sobre cubierta se mide normalmente al anochecer o de noche. El procedimiento:

1. Preparación: revisar el plano de strings y los datos de los módulos, definir los puntos de medición y aclarar el acceso seguro a la caja de conexiones del generador o al inversor.
2. Desconexión y alimentación: el string se desconecta del inversor y se alimenta mediante una fuente de alimentación regulable. Esto se hace de noche, por lo que no se pierde producción.
3. Captura: cada módulo se fotografía con la cámara EL, desde el suelo, desde la cubierta o con dron, según la forma del tejado y la accesibilidad.
4. Asignación: cada imagen se asigna a la posición del módulo y, si es accesible, a su número de serie. Sin esta asignación, una imagen EL tiene poco valor como prueba.
5. Evaluación e informe: clasificación de los hallazgos por módulo, determinación de la causa y recomendación sobre los pasos siguientes.

El ensayo merece la pena precisamente tras el montaje: de lo contrario, las microfisuras causadas al pisar los módulos o por un transporte inadecuado solo se manifiestan años después como pérdida de producción, y entonces, por lo general, ya ha vencido el plazo de garantía legal.

Ensayo EL en grandes instalaciones y parques solares: dron en lugar de captura individual

En instalaciones sobre suelo con miles de módulos, la captura individual desde el suelo no es rentable. Aquí se recurre a la EL con dron:

• EL nocturna con dron: se alimentan varios strings a la vez y el dron recorre las filas de módulos con la cámara EL. Máxima calidad de imagen, pero solo es posible en oscuridad.
• EL diurna con dron: captura durante el funcionamiento mediante la modificación controlada del punto de trabajo. Menor intervención en la instalación, a cambio de una resolución de imagen algo menor; por regla general, suficiente para detectar los daños relevantes para la potencia.
• Asignación exacta por módulo: las imágenes se asignan a cada módulo mediante la ruta de vuelo y el plano de implantación, requisito para la sustitución, la tramitación de la garantía y la prueba ante la aseguradora.

¿Inspección completa o muestreo?

No todas las cuestiones requieren fotografiar todos los módulos. Para una evaluación del estado o una due diligence suele bastar un muestreo estadísticamente fundamentado, complementado con capturas específicas de las zonas llamativas detectadas en la termografía o en la monitorización. En cambio, ante un daño por granizo o un defecto en serie, en el que cada módulo afectado debe acreditarse ante la aseguradora o el fabricante, conviene la inspección completa de los campos afectados. El alcance del ensayo se define previamente de común acuerdo.

¿Cuándo merece la pena un ensayo EL?

¿Cuánto cuesta un ensayo EL?

El precio final depende del número de módulos, la accesibilidad, el desplazamiento y el alcance de la documentación deseado. Si el resultado debe sostenerse ante un tribunal o una aseguradora, el ensayo EL se integra en un informe de daños o de producción. Encontrará un resumen de los costes de un informe pericial en la página Coste de un informe pericial fotovoltaico.

Coste y beneficio: ¿cuándo compensa el ensayo EL?

El ensayo EL en sí no genera producción. Su valor reside en que hace demostrables las reclamaciones y evita decisiones erróneas costosas:

• Garantía legal y garantía del fabricante: un módulo con una célula rota que sigue funcionando sin que se haya demostrado el daño pierde producción durante años. Con la prueba EL puede exigirse la sustitución a costa del causante, a tiempo, antes de que venzan los plazos.
• Seguro: tras una granizada, la aseguradora solo indemniza los daños acreditados. Sin imágenes de cada módulo, a menudo todo se queda en una indemnización parcial a tanto alzado.
• Reembolso de costes: si se constatan defectos, los costes del ensayo pueden reclamarse en determinadas circunstancias al causante como parte del daño, conforme al derecho alemán.
• Compra y repotenciación: el estado de los módulos determina el precio de compra, la vida útil restante y la decisión de reutilizar o sustituir los módulos.

Regla general: cuanto mayor sea la posible reclamación y más cerca esté un plazo, más merece la pena el ensayo. En cambio, en una instalación sin anomalías, sin un motivo de daño y con producciones plausibles, un ensayo EL no suele ser necesario: bastan la inspección visual, la monitorización y, si hace falta, la termografía.

Límites de la electroluminiscencia

• Instantánea: una imagen EL muestra el estado en el día de la medición. Si una microfisura sigue propagándose solo puede demostrarse comparándola con una captura posterior.
• Una fisura no equivale a pérdida de potencia: no toda microfisura cuesta ya hoy producción. Evaluar qué hallazgo es relevante requiere experiencia y, en su caso, una medición complementaria de la curva característica.
• Solo el interior del módulo: la EL no muestra conectores, cables o inversores defectuosos; para ello se necesitan la termografía y mediciones eléctricas.
• Intervención en la instalación: para la EL nocturna hay que desconectar y alimentar los strings. Solo puede hacerlo personal cualificado respetando las normas de seguridad.