La creciente implantación de instalaciones fotovoltaicas a escala mundial incluye ubicaciones expuestas a condiciones meteorológicas y ambientales cada vez más severas. Tal como recoge el informe IEAPVPS Task 13 “Guidelines for Operation and Maintenance of Photovoltaic Power Plants in Different Climates”, los operadores de O&M deben diseñar programas adaptados a siete grandes clases climatológicas: moderado, hot/dry (caliente/seco), desert high altitude (desierto de alta altitud), hot/humid (caliente/húmedo), flood-prone, cyclonic y snowy. Este capítulo despliega para cada una de ellas una descripción del riesgo, los modos de fallo frecuentes, las acciones O&M prioritarias y checklists pre-temporada, recomendaciones de diseño que reducen costos de operación y la incorporación de elementos de predicción (IA, gemelos digitales, Photovoltaics 4.0, etc.).
En la siguiente lista se identifican cada uno de los climas analizados y algunos lugares ejemplo.
En la siguiente tabla se exponen algunos ejemplos de plantas fotovoltaicas correspondientes a los climas extremos que se tratan en tu artículo, con nombre, ubicación y breve contexto:
7.1 Clima moderado
Descripción rápida del riesgo climático
El clima moderado, propio de muchas zonas europeas y de latitudes templadas, se caracteriza por temperaturas medias, lluvias regulares, pero sin eventos extremos frecuentes. Aunque las tensiones ambientales son menores que en zonas extremas, la variabilidad del clima (filtración de polvo, vegetación, nieve ocasional) exige una vigilancia constante.
Principales modos de fallo observados
- Acumulación de polvo/soiling moderado y proliferación de vegetación alrededor de los strings.
- Inversores y ventilación de equipos BOS afectados por humedad, impurezas y ciclos térmicos.
- Estructuras de seguimiento (trackers) con mecanismos atascados debido a lodos tras lluvias.
- Cables y conexiones con corrosión superficial y puntos calientes por humedad residual.
Acciones O&M prioritarias + checklist pre-temporada
Checklist pre-temporada (primavera):
- Inspección visual de vegetación y poda de crecimiento.
- Limpieza de módulos tras invierno o por polvo sahariano.
- Verificación de ventilación de inversores (filtros limpios, humedad controlada).
- Verificación de trackers: lubricación, modularización, prueba de recorrido.
- Verificación de cableado, abrazaderas, conectores MC4 y niveles de aislamiento.
- Actualización del sistema SCADA, revisión de alarmas, comprobación de gemelo digital.
Recomendaciones de diseño que evitan O&M costoso
- Diseño de plataforma elevada y despeje mínimo de vegetación para facilitar acceso y limpieza.
- Uso de recubrimientos antirreflejo / autolimpieza para módulos.
- Montaje de inversores con gabinetes estancos IP65 en lugar de simples envolventes.
- Implementación de centralización de datos de IA: predicción de soiling, crecimiento vegetal y plan de limpiezas.
Incorporación de elementos de predicción
En estos entornos, el uso de gemelos digitales (digital twin) combinados con IA permite anticipar episodios de vegetación, prever fechas óptimas de limpieza y optimizar rutas de inspección. Plataformas de Photovoltaics 4.0 ofrecen modelos de crecimiento vegetal que indican cuándo se alcanzará el nivel de sombra crítica y cuándo intervenir.
7.2 Clima caliente/seco (hot/dry)
Descripción rápida del riesgo climático
En regiones de clima caliente y seco (por ejemplo, zonas semiáridas), la radiación solar es alta, pero la disponibilidad de agua es limitada, las temperaturas extremas y la acumulación de polvo (soiling) intensa. Además, la lejanía del sitio incrementa coste logístico.
Principales modos de fallo observados
- Pérdidas de rendimiento por acumulación de polvo (soiling), tasas de >0,5 %/día.
- Módulos y estructuras con microfisuras térmicas por ciclos de radiación térmica prolongada.
- Inversores expuestos al calor extremo provocan aceleración de fallos.
- Conectores, abrazaderas y cables sometidos a tensión térmica repetida y corrosión superficial por macropartículas.
Acciones O&M prioritarias + checklist pre-temporada
Checklist pre-temporada (antes de verano):
- Establecer registro de tasa de soiling y programar limpieza automática o robotizada.
- Verificar sistema de ventilación de inversores, instalar sombreado o ventilación forzada si procede.
- Comprobar torque de abrazaderas estructurales y asegurar fijaciones frente a ciclo térmico.
- Verificar filtros de aire, ventilación en gabinetes BOS y reemplazo de juntas.
- Planificar rutas de inspección por drones térmicos para detección temprana de hotspots.
Recomendaciones de diseño que evitan O&M costoso
- Montaje de módulos con inclinación óptima (> 20°) para facilitar autolimpieza por viento.
- Implementación de robots de limpieza sin agua o sistemas de limpieza seca (escobillas) dada la escasez de agua.
- Uso de inversores de alta eficiencia y gabinetes refrigerados.
- Materiales estructurales resistentes a la fatiga térmica (aleaciones de aluminio, fijaciones resistentes).
Incorporación de elementos de predicción
Modelos de IA que correlacionan datos de monitorización (soiling ratio, temperatura de módulo vs ambiente) con producción permiten automatizar limpieza cuando la pérdida esperada supera coste de operación. La plataforma Photovoltaics 4.0 puede incorporarse para optimización del ciclo de limpieza.
7.3 Desierto de alta altitud (desert high altitude)
Descripción rápida del riesgo climático
En altitudes elevadas y zonas desérticas, las instalaciones enfrentan radiación UV intensa, diferencias térmicas extremas, alta velocidad de viento, abrasión por polvo y posible granizo. Estas condiciones afectan diseño, instalación y O&M.
Principales modos de fallo observados
- Daños en vidrio de módulos por microgranizo o abrasión continua.
- Encapsulantes con decoloración acelerada por radiación UV.
- Soiling severo y depósitos minerales debido a baja humedad, mayor abrasión.
- Sistemas de seguimiento (trackers) expuestos a viento de montaña, fatiga estructural.
Acciones O&M prioritarias + checklist pre-temporada
Checklist pre-temporada (primavera alta montaña):
- Verificar integridad del vidrio, inspección NDT de microfisuras tras invierno/tormentas.
- Lubricación y revisión de mecanismos de trackers, comprobar anclajes de viento.
- Instalar sensores de abrasión/polvo y verificar tasa de aterrizaje de partículas.
- Planificar limpieza de módulos previo a periodo de alta radiación (verano).
- Asegurar acceso seguro al sitio (altitud, equipamiento de seguridad, salud).
Recomendaciones de diseño que evitan O&M costoso
- Uso de vidrio templado de alta resistencia, recubrimientos anti-abrasión.
- Diseño estructural con margen de viento mayor (clase de carga mayor).
- Seguidores con mecanismos resistentes a la fatiga de viento/altitud.
- Plataforma de limpieza autónoma adaptada a altitud y condiciones.
Incorporación de elementos de predicción
Sensores meteorológicos y digitales integrados con IA permiten anticipar ciclos de desgaste (viento + objetos transportados) y programar intervenciones antes de fallos estructurales.
7.4 Clima caliente/húmedo (hot/humid)
Descripción rápida del riesgo climático
Regiones tropicales o subtropicales con altas temperaturas y humedad elevada, frecuentes lluvias, vegetación densa, riesgo de corrosión, bio-soiling (algas/hongos) y fauna (roedores, insectos).
Principales modos de fallo observados
- Bio-soiling en módulos: algas, hongos que reducen transmitancia óptica y aumento de hotspots.
- Corrosión de estructuras metálicas, abrazaderas, estructuras de seguimiento.
- Accesos complicados y fauna (roedores, termitas) que dañan cables y cajas de conexión.
- Inundaciones localizadas y estancamientos de agua que afectan componentes eléctricos.
Acciones O&M prioritarias + checklist pre-temporada
Checklist pre-temporada (antes del monzón):
- Inspección de vegetación, limpieza de accesos, instalación de barreras faunísticas.
- Aplicación de recubrimientos hidrofóbicos/antimicrobianos en vidrio y estructura.
- Verificación de soldaduras, conectores MC4 con sellado IP68.
- Programa de limpieza de módulos tras estancamientos de humedad/polen.
- Verificación de obreros y seguridad ante fauna venenosa, formación PPE.
Recomendaciones de diseño que evitan O&M costoso
- Materiales con recubrimientos anticorrosión, cables con protección UV/HF, refugios de inversores.
- Diseño de drenaje eficiente alrededor de la planta para evitar acumulación de agua.
- Sistema de limpieza modular y automática con alta frecuencia en estaciones húmedas.
Incorporación de elementos de predicción
IA que utiliza datos de humedad, crecimiento vegetal, polen y registros de fauna para activar inspecciones automáticas, limpieza o cambio de filtros en inversores.
7.5 Regiones propensas a inundaciones (flood-prone)
Descripción rápida del riesgo climático
Zonas que experimentan inundaciones periódicas, monzones o eventos extremos de lluvias, que pueden sumergir módulos, cableado y equipos BOS, con elevado riesgo de cortocircuitos y degradación de componentes.
Principales modos de fallo observados
- Inmersión de módulos, cajas de conexión, transformadores; daños por agua, corrosión acelerada, impactos de escombros u otros objetos.
- Erosión de cimentaciones, arrastre de estructura, cables desplazados.
- Problemas de aislamiento, trayectorias de corriente no diseñadas para agua.
Acciones O&M prioritarias + checklist pre-temporada
Checklist pre-temporada (antes de temporada de lluvias):
- Inspección de drenajes, canales de escorrentía, barreras.
- Verificación de elevación de inversores, cajas de conexión y transformadores.
- Instalación de sensores de nivel de agua y sistema de alarmas.
- Inspección de anclajes estructurales y cimentaciones.
- Plan de emergencia tras evento de inundación (aislamiento, purga de agua, verificación de cajas).
Recomendaciones de diseño que evitan O&M costoso
- Elevación de equipos críticos por encima del nivel máximo de inundación estimado.
- Uso de cajas de conexión IP68, cables con protección contra agua, drenaje separado.
- Diseño de la cimentación estructural segura frente a arrastre de agua, deshechos o escombros.
Incorporación de elementos de predicción
Modelos de IA que incorporan datos meteorológicos de lluvias extremas, niveles de cuenca hidrográfica y pronósticos de crecidas permiten activar intervenciones preventivas (pre-evacuación, elevar paneles, cerrar sistemas) antes de inundaciones.
7.6 Clima ciclónico (cyclonic)
Descripción rápida del riesgo climático
Regiones tropicales o subtropicales frecuentemente expuestas a ciclones, huracanes, tifones que combinan vientos extremos (>200 km/h), lluvias intensas, impacto de pequeños objetos (piedras, granizo, etc.) y posibles maremotos.
Principales modos de fallo observados
- Rotura de módulos y vidrio por viento o proyectiles.
- Desplazamiento o vuelco de trackers, estructuras de soporte y pilares.
- Daños eléctricos por humedad, inundación superficial, caída de árboles.
- Fallos en los sistemas de seguimiento, cables arrancados, conexiones desconectadas.
Acciones O&M prioritarias + checklist pre-temporada
Checklist pre-temporada (antes de temporada ciclónica):
- Verificación del estado de anclajes, torres, trackers; aplicar refuerzos si es necesario.
- Instalación de sistema de “stow position” (1) automático para trackers en caso de viento.
- Ensayo de sistema de desconexión automática de módulos, cableado reforzado, protección contra impactos.
- Plan de evacuación de personal, verificación de seguros, sistema de alarma meteorológica.
- Inventario de repuestos críticos localizados fuera de la zona de riesgo.
(1) La «stow position» en una instalación fotovoltaica es una posición de seguridad a la que se mueven los paneles solares para protegerlos de condiciones climáticas extremas, como vientos fuertes o granizo. Esta posición, también conocida como «posición de defensa», orienta los paneles de manera horizontal para minimizar el impacto de las fuerzas del viento o para facilitar la caída de la nieve.
Recomendaciones de diseño que evitan O&M costoso
- Diseño estructural con clase de viento elevada (p.ej. IEC 61000 estándar para huracanes) y carcasa reforzada.
- Uso de módulos de vidrio templado, armazones reforzados, tornillería de alta resistencia.
- Implementación de trackers que operan en modo plegado durante eventos de viento.
- Sistema de monitoreo meteorológico en planta (anemómetros, sensores de presión).
Incorporación de elementos de predicción
La integración de IA y gemelos digitales permite simular escenario de huracán, estimar daños posibles y automatizar posición segura de trackers, desconexión de strings y evacuación de personal.
7.7 Clima de nieve (snowy)
Descripción rápida del riesgo climático
Zonas de alta latitud o altitud donde la nieve, hielo, temperaturas bajo cero y carga adicional de nieve sobre los módulos son factores clave de riesgo.
Principales modos de fallo observados
- Carga estructural excesiva por acumulación de nieve y hielo, deformación de rasgos estructurales.
- Sombra prolongada, pérdida de irradiancia, descongelado irregular que genera microfisuras.
- Upon thawing (descongelación), entrada de agua en cajas de conexión, corrosión interna.
- Problemas de limpieza: difícil acceso, riesgo de paneles resbaladizos, limpieza mecánica costosa.
Acciones O&M prioritarias + checklist pre-temporada
Checklist pre-temporada (otoño/invierno):
- Verificación de capacidad de carga de nieve de estructura, inspección de fijaciones.
- Instalación de sistemas de calefacción o recubrimientos anti-hielo del módulo (opcional).
- Planificación de rutas seguras de acceso, equipamiento de seguridad (cordinos, crampones).
- Drenaje adecuado de plataformas, aseguramiento de que no se acumulen capas.
- Inspección de cableado y cajas tras descongelado para detectar infiltraciones.
Recomendaciones de diseño que evitan O&M costoso
- Montaje de módulos con inclinación pronunciada (>30°) para facilitar caída de nieve.
- Estructuras con recubrimiento anti-adhesivo, módulos bifaciales para capturar irradiancia reflejada.
- Gabinetes elevados para inversores, sistemas de descongelado automático o calefacción.
Incorporación de elementos de predicción
Modelos meteorológicos integrados con IA permiten anticipar eventos de nevada, programar limpieza de nieve automática y ajustar orientación de módulos (modo de inclinación para caída de nieve).
Conclusión
La operación y mantenimiento (O&M) de instalaciones fotovoltaicas en entornos de climas extremos exige un cambio de paradigma: pasar de una estrategia genérica estándar a una estrategia adaptada al contexto climático específico de cada planta. Tal como recoge el IEA-PVPS en su informe ‘‘Guidelines for Operation and Maintenance of Photovoltaic Power Plants in Different Climates’’, los factores ambientales tales como temperatura, humedad, exposición UV, vientos, nieve o inundaciones alteran significativamente la tasa de fallos, la degradación y los costes de mantenimiento de los componentes solares.
Para maximizar la fiabilidad, producción y vida útil del activo, se deben combinar tres líneas de actuación:
- el diseño técnico adaptado al clima (selección de materiales, estructuras, limpieza, drenaje, protección),
- un programa O&M con frecuencia, alcance y checklist ajustados al riesgo y la severidad del entorno, y
- la integración de herramientas predictivas y de digitalización (gemelos digitales, IA, plataformas Photovoltaics 4.0) que anticipen fallos y optimicen intervenciones.
La tabulación de checklist por clima desarrollada en este capítulo ofrece un marco operativo sistemático que permite al ingeniero de O&M o al gestor de planta identificar de manera precisa los modos de fallo más relevantes para cada zona, priorizar intervenciones y estimar el impacto económico de la gestión del riesgo climático. Además, estas guías sirven como soporte para el diálogo con financiadores, aseguradoras y stakeholders del proyecto, al demostrar que el O&M no es simplemente una serie de tareas rutinarias, sino una función estratégica de gestión de riesgo.
Desde el plano económico, la adopción de planes de O&M adaptados al clima puede reducir fallos imprevistos, minimizar tiempos de inactividad, optimizar la limpieza de módulos y prolongar la vida útil del equipamiento. Por ejemplo, se ha documentado que una O&M optimizada puede mejorar la ratio de rendimiento (PR) de un sistema de ~91,7 % hasta al menos ~95 % si se ejecuta correctamente.
Finalmente, dado el escenario de cambio climático y la mayor frecuencia de eventos extremos (tormentas, inundaciones, nevada, vientos huracanados), las estrategias de O&M por clima extremo dejan de ser opcionales: se convierten en requisitos para asegurar la rentabilidad y sostenibilidad a 25-30 años del activo. La personalización del O&M según clima es, en definitiva, una palanca clave para el éxito de los proyectos fotovoltaicos a gran escala.
Referencias
- IEA-PVPS Task 13, Guidelines for Operation and Maintenance of Photovoltaic Power Plants in Different Climates, Report T13-25:2022.
- Jahn, U., Burnham, L., “The Future of PV Systems in a World Increasingly Defined by Extreme Weather”, IEA-PVPS, 2024.
- “A snapshot of solar O&M guidelines in different climates”, RatedPower Blog, 2023.
- AES Chile acquires Atacama Solar photovoltaic plant. aeschile.com
- GIS Analysis of Solar PV Locations and Disaster Risk Areas in Japan. Frontiers
- Most of China’s coastal solar is in low-risk typhoon áreas. pv magazine International
- Tibet’s largest solar-storage project powers up at 4,500 m. pv magazine Intrnational
- Rio Tinto Installs 3.5 MW Solar Plant at Diavik Mine in Canada. PVKnowhow
- Japan’s largest floating PV plant being reconstructed after Typhoon impact. pv magazine International
- Climate-specific O&M for PV power plants. Solar Media
- The Future of PV Systems in a World Increasingly Defined by Extreme Weather. IEA-PVPS
- Best Practices for Operation and Maintenance of Photovoltaic and Energy Storage Systems; 3rd Edition. docs.nrel.gov
Autor: Marcos Carbonell Alemany
