¿Qué mide la lista Tire 1 de Bloomberg y quién califica la calidad y confiabilidad de los paneles?
¿Qué es la clasificación Tier 1?
La clasificacion Tire 1 publicada cada año por el grupo "New Energy Finance Corporation", en la revista Bloomberg clasifica a los fabricantes de paneles por su situación financiera y métodos de producción.
La revista Bloomberg clasifica en tres grupos ( Tier 1,Tier 2,Tier 3) a los fabricantes de paneles solares tomando en cuenta mayormente aspectos de carácter financiero. Este termino fue creado originalmente por el grupo "New Energy Finance Corporation" por la necesidad de diferenciar claramente entre una gran cantidad fabricantes, a los mas confiables para invertir.
A pesar de que existen tres grupos Tier, la revista solo publica a los fabricantes pertenecientes a la famosa categoría Tier 1, los cuales devén de cumplir los siguientes requisitos:
Haber suministrado paneles para al menos seis proyectos, financiados sin aval por seis bancos diferentes, donde el fabricante haya tenido el control del 100% del proceso de fabricación de cada panel, desde la creación de las obleas de silicio hasta el ensamblado final.
Destinar un porcentaje de las ganancias al en desarrollo e investigación para la mejora de sus procesos de producción.
Grado alto de automatización en el proceso de producción para garantizar un estándar de calidad de los paneles.
Tener al menos 5 años en el mercado
Es importante resaltar que estos requisitos tienen como finalidad diagnosticar, la salud financiera de los fabricantes, su capacidad de fabricar paneles con calidades iguales entre si y la probabilidad de que aun exista en veinte años, periodo de garantía que usualmente ofrecen los fabricantes sobre la generación. Por lo tanto no se debe usar la lista Tire 1 para medir la calidad de paneles.
"We strongly recommend that module purchasers and banks do not use this list as a measure of quality, but instead consult a technical due diligence firm"
"Recomendamos encarecidamente que los compradores de paneles y los bancos, no usen esta lista para medir la calidad de los paneles, y en vez consulten a una firma técnica debidamente calificada"
Para finalizar con esta lista Tier 1, famosa entre los instaladores, me gustaría hacer un par de aclaraciones. Primero, que el conocido término "Paneles Tier 1" usado frecuentemente como técnica publicitaria por algunos instaladores, no es más que un engaño hacia el cliente o un desconocimiento total de quien usa el termino Tier 1 para tratar de acreditar la calidad de los paneles, al no ser los paneles el sujeto de estudio principal. Segundo, y para responder a la pregunta que probablemente tendrán los que no estén familiarizados con el negocio de la energía solar: ¿cuál es la ventaja de adquirir paneles de un fabricantes de la lista Tier 1 si no es una garantía de calidad? Básicamente es la misma ventaja que comprar un producto caro, de reciente creación y que promete una garantía de veinte años en una tienda formalmente establecida y con varios años en el mercado en vez de comprarlo en un pequeño local que abrió la semana pasada. Ya que la probabilidad de que la tienda formalmente establecida siga existiendo veinte años más, es mucho mayor que la del local que abrió recientemente y así pueda hacer valida la garantía en caso necesario. En resumidas cuentas es altamente recomendable que el fabricante del panel a instalar este en la lista Tier 1 pero debemos considerarlo solo como el requisito mínimo.
Top Performer PVEL | DNV GL
Al igual que Bloomberg es conocida en el mundo de las finanzas por calificar a empresas y hasta países, DNV-GL es famosa a nivel mundial por calificar de forma rigurosa la calidad de diferentes productos a nivel mundial, y los paneles solares no son la excepción. A través de su laboratorio PVEL (PV Evolution Labs) el cual tiene a su cargo el programa de calificación de productos (PVEL’s PQP). Los productos elaborados por los fabricantes inscritos a este programa son evaluados y analizados desde la materia prima hasta el producto final, ademas de medir la exactitud de los valores de la ficha técnica recabando datos en diferentes centrales solares al rededor del mundo. Cada año el PVEL publica que líneas de paneles tuvieron los mejores resultados en las diferentes pruebas a las que fueron sometidos. Cabe señalar que cada país impone ciertas normas o certificaciones a los fabricantes de paneles para que puedan ser importados, como por ejemplo la IEC (International Electrotechnical Commission) en la Unión Europea o UL en los Estados Unidos. El inconveniente con estas certificaciones es que están orientadas en comprobar que los paneles solares no representen un peligro para la población, mas no en verificar la durabilidad de los paneles. Es por eso que programas como PVEL’s PQP están enfocados únicamente en verificar la calidad y durabilidad de los paneles solares.
Principios clave del PVEL’s PQP
Los principios clave en los cuales se basa este programa están directamente relacionados con, la incertidumbre que generan las certificaciones que no garantizan la confiabilidad y durabilidad de los paneles solares a largo plazo en condiciones reales, al no prestar la debida atención a los procesos de producción y la recolección de muestras.
Verificación en campo
Los valores de desempeño son medidos nueva mente. Uno de estos valores es el factor de degradación que por lo general es muy difícil de medir por el fabricante, razón por la cual los fabricantes se protegen con un margen de incertidumbre del 3% para hacer válida la garantía sobre la degradación anual, que aunque a pequeña escala no representa una perdida significativa, a gran escala puede representar la perdida de millones de dólares.
Actualización continua
Las calificaciones del programa de calidad son actualizadas y publicadas cada año con los nuevos modelos y tecnologias que se introducen al mercado.
Cuidadosa selección de muestras
Las muestras de todos los componentes analizados son tomadas directamente de la línea de producción por auditores del PVEL’s PQP. Registran más de cien detalles técnicos acerca de toda la materia prima, de cada componente y proceso por el cual pasa el panel. Esto garantiza que la materia prima, los componentes del panel terminado que analiza el PVEL es exactamente el mismo que obtiene el usuario final, evitando los famosos engaños con "súper ejemplares" por parte de los fabricantes.
Estandarización de procesos
Todos los materiales son analizados en exactamente las mismas condiciones por equipo rigurosamente calibrado.
Requisitos para ganar la distinción TOP PERFORMER
Para que el PVEL otorgue la distinción de Mejor Desempeño en cualquiera de sus secuencias de prueba a una linea de paneles solares, el fabricante debe de cumplir con los siguientes requisitos :
Completar 18 de meses de auditoria en fábricas antes del que se realicen las secuencias de prueba
Proporcionar todas la muestras que el programa de calificación de producto solicite.
Proporcionar al menos dos paneles para cada secuencia de pruebas, que además hayan sido seleccionados por testigos auditores directamente en la fábrica.
Tener menos del 2% de degradación después de cada secuencia de pruebas de confiabilidad.
Secuencias de pruebas de confiabilidad
Cada una de las cuatro secuencias, están diseñadas para poner a prueba al menos uno de los cinco puntos débiles donde presentan fallas los paneles de todos los fabricantes en mayor o menor porcentaje resultado de la producción en masa. Dentro de estos puntos débiles se encuentra la fragilidad del vidrio, el mal sellado de la caja de contactos, la degradación inducida por potencial, defectos en los diodos, corrosión en las barras de contactos y deslaminación de las celdas. Por lo general no todas la líneas de paneles pasan las cuatro secuencias de pruebas a las que son sometidas, sin embargo esto no significa que una línea de paneles sea mala por aprobar solo una de las pruebas, que es el último de los requisitos para ganar la distinción de Mejor desempeño. Podríamos verlo como las competencias de natación en las olimpiadas, que un nadador gane el oro en un estilo y no logre hacerse de una medalla en otro no significa que sea un mal nadador, el simple hecho de participar en las olimpiadas ya es un mérito, sólo demuestra en qué condiciones es mas probable que pierda. Al igual que en la analogía anterior donde un determinado estilo puede ser favorable o desfavorable para un nadador, ciertas condiciones climáticas o de operación pueden ser favorables o desfavorables para una línea de paneles ya que todas las fallas comunes a excepción de la falla de diodos y la degradación inducida por potencial, son más probables de ocurrir en ciertas condiciones climáticas que en otras. Por lo tanto, si deseamos usar las listas de Mejor desempeño para seleccionar las líneas de paneles que instalaremos a lo largo del año, hay que comparar las condiciones climáticas de nuestra localidad con las de las secuencias de pruebas. Para finalizar explicaremos, brevemente, cada una de las secuencias de pruebas y su relación con las condiciones climáticas y de operación.
Prueba de carga dinámica
Esta prueba somete a los paneles a un estrés mecánico aplicando 1000 ciclos de cargas de peso sobre cada panel, 50 ciclos de temperaturas de -40°C a 85°C, seguido de 10 ciclos de 20 horas a temperatura y humedad inicial de 85°C y 85% respectivamente con un cambio brusco hasta -40°C al final. Los ciclos de estas pruebas están relacionadas con climas donde nieva gran parte del año y con fuertes rachas de vientos. Las fallas más comunes que se presentan en este tipo de condiciones son, el quiebre del vidrio del panel, laminación de las celdas y corrosión de la barra de contactos. Ésta es sin lugar a dudas la prueba mas difícil y en la que menos líneas de paneles logran superarla, solamente diecinueve líneas de ocho fabricantes pasaron la prueba en el 2020.
Prueba de temperatura y humedad
Esta prueba somete los paneles a dos ciclos de 1000 horas (al rededor de 84 días ) a 85°C de temperatura y 85% de humedad. La certificación IEC también realiza esta prueba para otorgar su certificación pero con ciclos de 500 horas. Esta prueba esta relacionada con climas cálidos y con mucha humedad. Las fallas mas comunes que se presentan en este tipo de condiciones son degradación del material de sellado de la caja de contactos, laminación de las celdas y corrosión de la barra de contactos. Las líneas que pasan esta prueba podrían considerarse de las más confiables del mercado y más aún si también pasaron la anterior, ya que está relacionada con una de las fallas más comunes que son las fallas en la caja de contactos, que de acuerdo con los resultados publicados este año por el PVEL ha ido en aumento desde 2018. Esta prueba fue superada por 32 líneas de paneles de trece fabricantes diferentes en 2020.
Prueba de degradación inducida por potencial
La degradación inducida por potencial ocurre generalmente en sistemas fotovoltaicos grandes que operan a altos voltajes en climas cálidos y húmedos. El principio detrás de este problema es bastante complejo y lo explicaremos de forma detalla en otra entrada del blog en el futuro. Este fenómeno ocurre cuando el voltaje entre el marco y el circuito eléctrico del los paneles es negativo, causando que los iones de sodio del vidrio del panel, sean atraídos hacia la superficie de las celdas, si estos logran perforar el recubrimiento del las celdas lo suficiente para entrar en ellas pueden afectar de forma permanente al panel causando perdidas en la producción de mas del 30%. En esta prueba los paneles son sometidos a dos ciclos de 96 horas, a 85 °C de temperatura y 85% de humedad funcionando al voltaje negativo máximo especificado por el fabricante (-1000 V o -1500 V generalmente). Esta prueba fue superada por 46 lineas de paneles de veinte fabricantes en 2020. Los resultados de esta prueba son generalmente útiles para quienes desarrollan proyectos a gran escala.
Prueba de temperatura
Al cambiar la temperatura del ambiente, los componentes que integran los paneles solares se expanden y contraen todos los días dependiendo del nivel de frio y calor. Cada uno de estos componentes se expande y contrae de forma diferente, entre los diferentes componentes, aun cuando están expuestos a las mismas condiciones ambientales. Esta prueba sirve para identificar que tan bien se puede adaptar una línea de paneles a las condiciones climáticas. A diferencia de las pruebas anteriores que miden la durabilidad y desempeño en condiciones climáticas específicas, esta prueba revela si es probable o no que una línea de paneles se dañen a causa del estrés causado por la diaria expansión y contracción de sus componentes, se le relaciona con la falla de diodos. Está integrada por 600 ciclos divididos en tres periodos de 200 ciclos, donde los paneles son sometidos a una temperatura inicial de -40°C que va incrementando hasta alcanzar a los 85°C mientras trabajan al voltaje máximo especificado por el fabricante. El tiempo que tardan en concluir los 600 ciclos es de aproximadamente 84 días, por lo que es la secuencia de ciclos de pruebas de mayor duración.Las líneas de paneles que superan esta prueba se podrían considerar como una buena opción para climas extremos. Esta prueba fue superada por 52 líneas de paneles de 17 fabricantes en 2020.
¿Donde puedo consultar las lineas de paneles que superaron las pruebas?
La publicación oficial se llama "2020 PV Module Reliability Scorecard" y puede ser descargada desde el sitio web del laboratorio donde aparecen algunos otros datos interesantes a cerca del programa de calificación de productos, el estado del arte de durabilidad y confiabilidad de los paneles.
Conclusión
Que un fabricante de paneles aparezca en la lista Tier 1 de Bloomber nos sirve para saber que es muy probable que estará en el mercado por al menos el tiempo que dura la garantía de nuestros paneles y que tiene la solvencia de hacerla válida. Por otro lado la distinción como de Mejor desempeño otorgada por PV Evolution Lab junto con DNV GL nos sirve para identificar las lineas de paneles de mejor calidad de tanto en materiales como en manofactura y en que ambientes se desempeñan mejor. Recuerda que los sistemas fotovoltaicos son una inversión y el tiempo en que se recupera y por el cual estará generando una ganancias, esta en función de la confiabilidad y durabilidad de sus componentes.
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