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Jun 11, 2023

Mercado de operación y mantenimiento solar de la India: una historia de mayor dominio de nuevas tecnologías en evolución

Si realiza un seguimiento del sector solar indio o es un lector habitual de SaurEnergy,

Si realiza un seguimiento del sector solar indio o es un lector habitual de SaurEnergy, es posible que recuerde la frecuencia cada vez mayor de informes de noticias sobre el tema de la limpieza robótica de paneles solares. Ya sea Ecoppia, Airtouch (dicho sea de paso, ambas son empresas israelíes) o la doméstica Skilancer Solar y muchas más, la limpieza robótica ha creado una disrupción en el mercado de operaciones y mantenimiento (O&M) y ha hecho grandes incursiones en la creciente industria solar india.

Sin embargo, no se trata solo de la limpieza robótica, sino de una gran cantidad de enfoques más nuevos basados ​​en datos e inteligencia artificial (IA) que buscan obtener cada bit adicional de energía y productividad de estos proyectos. Eso ha significado la entrada de muchos jugadores nuevos que buscan construir un negocio en este mercado emergente, vinculado a la expansión solar masiva de la India.

Los nuevos proveedores de servicios pueden trabajar tanto con O&M cautivos como con jugadores independientes al permitir un uso más amplio de la tecnología para aumentar la eficiencia operativa, el mantenimiento y la vigilancia basada en máquinas. Estas intervenciones están haciendo gradualmente que la O&M solar sea más precisa, menos intensiva en mano de obra y una verdadera ventaja competitiva cuando se hace bien para los desarrolladores.

Krishnan Kannan, director general adjunto de Jakson Green Private Limited,especialista en O&M de proyectos solares, es un gran devoto de las nuevas tecnologías.

"La limpieza de módulos se ha visto significativamente afectada por la automatización. Tradicionalmente, el lavado de módulos implicaba que el personal lavara físicamente los paneles. La operación requiere mucho tiempo y mano de obra. Además, este procedimiento puede dañar los paneles y depende en gran medida de la habilidad del personal. Los robots automatizados han hecho que la limpieza de módulos sea mucho más segura, más efectiva y menos dañina para los paneles. Como resultado, ha hecho posible limpiar de forma segura y efectiva granjas solares masivas sin poner en peligro la seguridad de los empleados".

También agregó que algunos servicios fundamentales, como el corte de césped, eran otra área en la que la automatización añadía los beneficios de una mayor velocidad y una reducción de los trabajos pesados. "Varias máquinas cortadoras de césped que funcionan con baterías y equipos especiales diseñados para cortar césped en plantas solares alimentadas por tractores están impulsando una mayor eficiencia", dijo. Otros desarrolladores de energía solar también dijeron que la automatización de O&M también condujo a la independencia de buscar mano de obra y mano de obra durante todo el año.

Ravi Kumar, vicepresidente (VP) de Oorjan Cleantech Private Limited,planteó otra cuestión importante: cómo estas tecnologías de automatización también están ayudando a las plantas solares a eliminar la necesidad de grandes cantidades de agua para limpiar los módulos solares.

"La limpieza robótica ha revolucionado el mantenimiento de los paneles solares. Estos robots eliminan de manera eficiente el polvo y los desechos de los paneles solares sin usar agua, lo que garantiza un rendimiento óptimo sin un consumo excesivo de agua. Contribuye a los esfuerzos de conservación del agua y reduce los costos operativos asociados con la limpieza manual. La automatización ha llevado a un aumento en la frecuencia de limpieza de paneles, lo que también afecta directamente la generación de energía", dijo Kumar.

Según estimaciones del Consejo de expertos en tecnología limpia sobre energía, medio ambiente y agua (CEEW), India utiliza entre 7.000 y 20.000 litros de agua para limpiar por megavatio de paneles solares, lo que destaca el inmenso impacto en las áreas locales. Sin embargo, con el uso de la limpieza robótica automatizada, la dependencia del agua ha disminuido exponencialmente. En la limpieza robótica, los robots en movimiento ruedan sobre los paneles solares y eliminan el polvo, los excrementos de pájaros y otra suciedad de la superficie para garantizar su eficiencia a niveles óptimos.

Incluso, el Ministerio de Energías Nuevas y Renovables (MNRE) en 2019 escribió a las agencias nodales estatales y a los desarrolladores de proyectos para que tomaran medidas para evitar el uso de más agua para la limpieza y adoptar tecnologías inteligentes con el agua para limpiar los paneles solares.

Amplus es uno de los mayores desarrolladores de energía solar distribuida de Asia.Sunny Dixit, directora general adjunta (O&M) de Amplus Solar, dijo que gestiona su operación y mantenimiento internamente. Sin embargo, señala el riesgo de sacar conclusiones precipitadas sobre los requisitos de mano de obra gracias a otro requisito clave, la seguridad de la planta.

"Dos actividades principales de O&M son críticas y más costosas. Estas son la limpieza de módulos y el control de la vegetación. Para proyectos distribuidos en grandes áreas de terreno, ambas actividades se vuelven desafiantes, especialmente en términos de despliegue de recursos, tanto mano de obra como maquinaria. Otro gran desafío para grandes proyectos solares es la seguridad de la planta. Los proyectos solares utilizan equipos costosos distribuidos en varios acres. Se necesita un gran equipo de seguridad para una vigilancia constante. Los avances tecnológicos pueden ser de ayuda en este sentido. También ayudarán a reducir el costo de mano de obra ", dijo Dixit Energía Saur.

Varios actores solares con los que habló Saur Energy dijeron que la mayor parte de su costo en operación y mantenimiento se destina a la limpieza de módulos, mano de obra y seguridad. Sin embargo, con la limpieza robótica automática, el costo de la limpieza de módulos, que requiere una buena parte del mantenimiento, a menudo reduce múltiples pliegues.Puneet Singh Jaggi, fundador y director ejecutivo (CEO) de Param Renewable Energy,el brazo de O&M de Gensol, también proporcionó cifras indicativas sobre los beneficios de costos de la limpieza robótica automática.

Dijo que para una planta solar de 450 MW en Rajasthan, si utiliza limpieza robótica semiautomática, tiene que invertir alrededor de 1,50 rupias lakh/MW DC al año. Dijo que si la misma planta usara limpieza robótica automática, necesitaría gastar alrededor de 1,20 rupias lakh/MW DC al año. Mientras que la limpieza semiautomática ocuparía alrededor del 35 % del costo total de operación y mantenimiento en la limpieza de módulos en sí, con la limpieza robótica automática, la parte del costo de limpieza de módulos podría reducirse al 10 %.

Según el Ministerio de Energías Nuevas y Renovables, a finales de marzo de 2023, India tenía una capacidad solar total instalada de 67,07 GW, mientras que la eólica era de 42,8 GW. Jaggi de Param explica que alrededor del 90% de las perspectivas de operación y mantenimiento de los proyectos eólicos están a cargo de sus fabricantes de equipos originales (OEM) a través de contratos a largo plazo. Así, solo 4,26 GW del mercado (10%) están disponibles para proyectos eólicos para O&M de terceros.

Por otro lado, afirmó que en lo que respecta al mercado solar indio, la participación de O&M para terceros se mantuvo en solo 16,67 GW (25 %), ya que el 50 % de los proyectos son autogestionados, mientras que el 25 % están bajo su EPC. contrato.

Según los actores de la industria con los que hablamos, los gastos promedio de operación y mantenimiento por cada MW de una planta solar rondan los 3,5 lakh de rupias al año. Con esta línea de base, el mercado actual para operaciones y mantenimiento de terceros en la India para proyectos solares se sitúa en 583 millones de rupias (5.830 millones de rupias) para 16,76 GW. La mayoría de los jugadores esperan que esto se duplique cada tres años hasta 2030, para alcanzar cerca de 5000 millones de rupias para 2030, impulsado por una mayor subcontratación por parte de los desarrolladores del sector privado para complementar las grandes empresas de energía de PSU.

El informe Optimal Energy Mix de la Autoridad Central de Electricidad (CEA) estima que para 2030, India tendrá un total de 292 GW de energía solar. Con el mismo cálculo y tasa, el mercado de O&M en la India rondaría los 2.550 millones de rupias (25.500 millones de rupias) con la participación actual de jugadores subcontratados. Pero la tendencia clave aquí es el papel cada vez mayor de los especialistas y las tecnologías cambiantes, lo que está impulsando a muchos desarrolladores a seguir el ejemplo de PSU y eventualmente subcontratar.

Jaggi también dice que alrededor del 30% de los costos totales de operación y mantenimiento se destinan a la mano de obra técnica y el cuatro por ciento a las máquinas cortadoras de césped.

"Con la disminución de la disponibilidad de mano de obra y el aumento de las dificultades de derecho de paso (ROW), los propietarios de activos prefieren incorporar la limpieza robótica durante la fase de construcción de la planta en lugar de modernizarla más adelante", dijo Jaggi a SaurEnergy. Sin embargo, lamenta que el margen de O&M en proyectos solares es minúsculo.

"Son muy pequeños o negligentes en proyectos gubernamentales, y para proyectos privados, a menudo es menos del 10 por ciento", dijo. Los think tanks de finanzas energéticas también están de acuerdo con Jaggi.

Shantanu Srivastava, Analista de Finanzas Energéticas en el Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero (IEEFA) le dijo a Saur Energy que el margen OPEX (gasto operativo) para proyectos a escala de servicios públicos a menudo oscila entre el 10 y el 20 por ciento de los ingresos. Sin embargo, dijo que los costos de operación y mantenimiento son menores para proyectos más grandes. "Los costos de operación y mantenimiento disminuyen a medida que aumenta la escala, ya que se pueden realizar inversiones en sistemas centralizados y análisis", dijo.

Los expertos de la industria con los que habló Saur Energy dijeron que cinco jefes principales conforman una parte fluida de operación y mantenimiento de sus proyectos renovables. Estos incluyeron: mano de obra y mano de obra, repuestos y equipos, sistemas de monitoreo y control, limpieza y mantenimiento, y costos administrativos y generales.

Y luego hay categorías como la energía solar flotante donde los desarrolladores tienen desafíos únicos de operación y mantenimiento.

Deepak Ushadevi, director general y director ejecutivo de Ciel Et Terre Solar, un jugador solar flotante enfocado, señala los problemas únicos que presencian los proyectos solares flotantes. Dijo que hay escasez de proveedores que proporcionen robots semiautomáticos para actividades de limpieza de módulos. La empresa gestiona su operación y mantenimiento internamente.

"Muchos proyectos en la India aún siguen métodos convencionales para el mantenimiento de islas flotantes y actividades de limpieza. Pero, como sabemos, la India es un mercado sensible a los precios y debemos centrarnos mucho en la optimización y la automatización. Como líder de la industria, ya hemos tomado medidas para implementar el mismo con innovación", dijo.

Los expertos de la industria afirman que existe un vínculo directo entre el aumento de la generación y los servicios oportunos de operación y mantenimiento. Quadrical Artificial Intelligence (IA) proporciona servicios de IA y monitoreo remoto de activos solares.Sharat Singh, fundador y director ejecutivo de Quadrical AI,dio una ruptura de la vinculación de las ganancias con el aumento de O&M.

"Consideremos una planta de energía solar de 10 MW en la India con una producción de energía anual estimada de 15 000 MWh. Suponiendo un precio de venta promedio de electricidad de 5 rupias por kWh, un programa de operación y mantenimiento bien ejecutado que mejore el rendimiento energético en solo un 1 % resultaría en una generación adicional de 150 MWh por año. Daría lugar a un ingreso adicional de INR 7,50,000 anuales. Durante los 25 años de vida útil del proyecto, este aumento en la producción de energía podría representar un ingreso adicional de INR 18,75, 00.000 (18,75 millones de rupias)", dijo Singh.

Además, según un informe de investigación publicado en el International Journal of Sustainable Energy, un gramo de polvo por metro cuadrado de área en los paneles solares puede reducir la eficiencia de los paneles solares hasta en un 40 por ciento. India hasta ahora ya ha cruzado 65 gigavatios (GW) para la instalación de proyectos solares.

Con un objetivo para 2030 de alrededor de 300 GW, el 70% de la capacidad solar de India para 2030 aún no se ha construido. Eso significa que los jugadores tienen todas las oportunidades para evaluar y elegir lo que funciona para ellos y el mercado.

Solar Labs es una empresa de software de diseño solar que ayuda a las empresas solares durante su período de configuración previa. Asiste en el diseño de sus plantas de tal manera que pueda maximizar la generación y minimizar los costos.Udit Kumar, jefe de ventas de Solar Labs,dijo que su tecnología ayuda a simular y analizar el rendimiento de dichos paneles e inversores en diversas condiciones operativas según la topografía local, el sombreado y los patrones climáticos locales.

Kumar dijo que el software ayuda a reducir el riesgo de problemas como el sombreado o fallas en los equipos que pueden afectar el rendimiento a largo plazo de la planta. También dijo que la mayoría de las garantías de los OEM no cubrirían instalaciones defectuosas o fallas en la red, lo que hace que la fase de planificación y el diseño sean cruciales.

"En general, la mayoría de las garantías de equipos no cubrirán problemas relacionados con errores de instalación o fallas en la red. Por lo tanto, es importante asegurarse de que se sigan los procedimientos adecuados de instalación y puesta en marcha y que la integración de la red se gestione con cuidado. En algunos casos, las empresas especializadas en operación y mantenimiento puede ayudar a identificar y abordar problemas relacionados con la instalación o la integración de la red, lo que puede ayudar a mitigar el riesgo y garantizar un rendimiento óptimo", dijo.

Añadió: "Las empresas de operación y mantenimiento suelen tener conocimientos especializados y experiencia que pueden mejorar la eficiencia y la eficacia de las operaciones solares. Además, pueden proporcionar una variedad de servicios, desde monitoreo y mantenimiento hasta reparación y reemplazo, y también pueden brindar información valiosa sobre optimización del rendimiento y reducción de costes".

Quadrical AI es una plataforma de operaciones de activos con inteligencia artificial gemela digital. Afirma que su análisis predictivo incorporado ayuda a las plantas solares a mejorar la generación en un 2-4 % y la eficiencia de operación y mantenimiento en un 15 % con una visibilidad completa de la cartera en un solo tablero.

"Con nuestro software de inteligencia artificial basado en la nube en funcionamiento, la salud y la eficiencia de un sistema solar se monitorean y optimizan continuamente. Significa que hacemos la parte de 'Operaciones' de O&M automáticamente, por lo que la parte de 'Mantenimiento' es mucho más eficiente y efectiva". agrega Singh.

Un Singh optimista agrega que con la presión sobre costos más bajos para los Acuerdos de Compra de Energía (PPA) con compradores respaldados por el estado, O&M tiene que operar con márgenes muy estrechos. Ha llevado a los desarrolladores de energía solar a tratar de encontrar formas de aumentar su generación y eficiencia, creando oportunidades para soluciones de IA de empresas como Quadrical AI.

"La caída en picada de los costos de paneles y PPA ha obligado a O&M y a los administradores de activos a encontrar formas de mejorar la eficiencia operativa y el rendimiento. Sin embargo, también están plagados de expectativas de rendimiento poco realistas establecidas por estándares de la industria como PVSyst, falta de inversiones efectivas en tecnología (que es por qué somos testigos de un uso abundante de herramientas manuales como Excel, herramientas basadas en estadísticas, etc.) y costos vertiginosos de drones/imágenes térmicas cada 6 a 12 meses", dijo.

Dixit de Amplus también dijo que la adopción de tecnologías como la 'termografía de drones' para proyectos solares a gran escala fue eficaz y, sin duda, ha ayudado a los desarrolladores y operadores a identificar cadenas/matrices o módulos fotovoltaicos solares de bajo rendimiento, lo que ayudó a mejorar la generación y la facilidad de los módulos. identificación y corrección de fallas.

"Los robots de limpieza de módulos son el segundo mejor ejemplo, lo que ha impactado profundamente el negocio de O&M. Resolver las pérdidas es un gran desafío para cualquier planta solar, y esto también reduce la eficiencia de los módulos fotovoltaicos durante un período. El uso de rotores de limpieza ha resuelto el problema. de alta pérdida de suciedad y ayudó al desarrollador a lograr una mayor producción", dijo Dixit.

Rajan Munjal es el Gerente de Ventas de Canal Nacional Líder en Sungrow, un proveedor de equipos de tecnología limpia. Munjal dijo que las soluciones de evaluación y mantenimiento basadas en software impactaron el mercado solar indio al ofrecer un mejor monitoreo del rendimiento, mantenimiento predictivo, diagnósticos remotos y beneficios de toma de decisiones basados ​​en datos. Además, dijo que debido al surgimiento de muchas de estas firmas especializadas en operación y mantenimiento, muchos desarrolladores solares ahora están subcontratando sus trabajos de operación y mantenimiento.

"El mercado solar indio ha estado experimentando un cambio hacia los servicios de operación y mantenimiento (O&M) subcontratados, aunque algunos grandes desarrolladores aún pueden preferir el mantenimiento interno. La tendencia hacia la subcontratación está impulsada por factores como la experiencia y la especialización que ofrecen las empresas de O&M. , rentabilidad, la capacidad de centrarse en las competencias básicas, la mitigación de riesgos y la dinámica del mercado en evolución", dijo.

Munjal también agregó que la externalización permite a los desarrolladores aprovechar la experiencia y los recursos de firmas especializadas, optimizar costos, transferir ciertos riesgos y concentrarse en actividades estratégicas. "Sin embargo, el enfoque específico de O&M puede variar según factores como el tamaño del desarrollador, las capacidades internas, la escala del proyecto y las consideraciones estratégicas", dijo Munjal.

Coronel Narendra Verma, director de operaciones (montaje en tierra) en CleanMax, le dijo a Saur Energy que su compañía de energía renovable subcontrata sus actividades de operación y mantenimiento a los mejores jugadores del mercado. Verma dijo que le permite a Cleanmax enfocarse en sus capacidades principales para desarrollar proyectos más grandes. Sin embargo, lamentó que todavía hay escasez de un mercado organizado en el sector de operación y mantenimiento.

"El mercado de las energías renovables sigue creciendo. Sin embargo, si bien hay muchos jugadores existentes y potenciales en el mercado, el mercado todavía tiene muy pocos jugadores de O&M establecidos y confiables. Por lo tanto, es tanto una oportunidad para que nuevos buenos jugadores se establezcan como una competencia. para los jugadores existentes que necesitan innovar continuamente y adaptarse a las últimas tecnologías y requisitos de los clientes", dijo.

Mientras tanto, Verma también planteó la necesidad de la estandarización de los sistemas de IA. "Las intervenciones de software e IA pueden ayudar a mejorar la productividad a través de algoritmos de software y ahora con IA. Sin embargo, estos algoritmos y modelos deben estandarizarse con sumo cuidado. Los errores y fallas relacionados con el mantenimiento pueden incluso reducir la productividad mediante disparos falsos, envío de notificaciones y mensajes incorrectos. a los ingenieros eléctricos que hacen que la inversión sea contraproducente si no se ajusta adecuadamente", dijo.

Mientras tanto, Sharat de Quadrical AI también habló sobre el tema de la estandarización. "Resolver los desafíos que plantean las expectativas de rendimiento poco realistas y los márgenes de O&M muy reducidos, creando puntos de referencia de rendimiento granulares y altamente precisos, personalizados para cualquier planta y cada dispositivo subyacente, utilizando datos históricos y en tiempo real, para un rendimiento aceptable de CC, inversor y CA Conducirá al monitoreo basado en la condición, con desviaciones del punto de referencia que se rastrean, caracterizan y cuantifican para el clima, las degradaciones estructurales, el sombreado, la suciedad, los problemas nuevos que se pueden reparar, y que finalmente se convertirán en órdenes de trabajo accionables y con prioridad de ingresos", dijo. dicho.

Conclusión

Sin embargo, la mayoría de los expertos de la industria afirman que los actores solares a gran escala están asumiendo sus obligaciones de operación y mantenimiento. Como resultado, la participación del mercado de O&M subcontratado también se está expandiendo con sus servicios especializados, avanzados y en evolución, y encuentran varios interesados. Sin embargo, la mayoría estuvo de acuerdo en que incluso en el sector de O&M subcontratado, que está previsto que vea más competencia en los próximos días, prosperarán aquellos que ofrezcan las mejores tecnologías de una manera competitiva en costos.

La revolución solar en la India acaba de comenzar a extenderse y hacer sentir su presencia. Por lo tanto, es fundamental que el país y el sector miren hacia atrás, evalúen el desempeño de sus activos, exploren formas de aumentar su generación, hacer que las plantas sean más eficientes y adoptar los últimos mecanismos avanzados para agilizar su O&M. La corrección de rumbo oportuna es mucho más necesaria antes de que el sector se expanda gigantescamente.

Información de Manish Kumar y Namrata Gulati Sapra