Consideraciones sobre el factor de utilización para transformadores en instalaciones solares fotovoltaicas

Abstract

En la actualidad, es cada vez mayor la cantidad de instalaciones solares fotovoltaicas en la modalidad de generación distribuida (Ministerio de Economía, 2024). El funcionamiento inherente de estas instalaciones lleva a que los diversos equipos de la red de distribución enfrenten diferentes situaciones, en el caso de los transformadores el principal problema radica en el bajo factor de utilización. Si se utiliza un transformador exclusivo para un parque solar dimensionado según la potencia instalada, se encontrará subutilizado gran parte del día producto de que la generación fotovoltaica puede idealizarse como una parábola tal como lo describe (Szwarc, et ál., 2016). El funcionamiento descripto lleva a que se aproveche la máxima capacidad del transformador durante un corto período de tiempo, correspondiente al horario de máxima generación (cercano al mediodía). Mientras que el resto del día solo se encontrará cargado en una fracción de su capacidad total. El funcionamiento descripto lleva a que se deba realizar una elevada inversión de capital para la adquisición de estos equipos, pero que sean subutilizados lo cual es poco deseado por los inversionistas. El análisis planteado cobra relevancia cuando se trata de instalaciones en la modalidad de generación comunitaria, donde en la normativa actual de la provincia de Córdoba no se especifica la posibilidad de venta de energía reactiva a la red eléctrica (Ley 10604, 2018). Es de destacar que, en los parques fotovoltaicos de mayor potencia dedicados exclusivamente a la venta de energía, esta posibilidad es aprovechada a fin de incrementar las ganancias y utilizar los equipos en su máxima capacidad posible. Además, la aplicabilidad del análisis de instalar transformadores de menor capacidad que la máxima demandada puede ser reelevante para un parque industrial, siempre y cuando los picos de consumo sean muy superiores al promedio. Para subsanar estas situaciones, se plantea la posibilidad de utilizar transformadores de menor potencia que la nominal de la instalación. Esto llevaría a que el equipo se sobrecargue durante un corto período de tiempo en el momento de máxima generación, consumiendo a mayor velocidad la vida útil de los aislantes que lo conforman, pero al ser subutilizado durante el resto del día (Sierra – Gil et ál., 2016), la vida útil se consume a una menor velocidad. Por lo tanto, se podría llegar a un equilibrio dónde el costo de la inversión sea menor y a la vez las prestaciones en el funcionamiento sean las adecuadas, incrementando considerablemente el factor de utilización promedio del equipo. Es de destacarse que la alternativa planteada otorgaría instalaciones de menor costo, que en el caso de utilizarse almacenamiento de energía en el punto de generación (en los hogares) o se genere un desplazamiento de cargas por diferenciación de tarifas según el segmento horario, seguirían siendo compatibles entregando una instalación con un factor de utilización óptimo.