SEGURIDAD EN HUERTOS SOLARES

ANTECEDENTES
Amparado en el Real Decreto 436/2004 de 12 de marzo por el que se establece la metodología para la actualización y sistematización del régimen jurídico y económico de la actividad de producción eléctrica en régimen especial, merecen una consideración especial las tarifas, primas e incentivos para instalaciones de energía solar fotovoltaica. Para este tipo de instalaciones se establece la obligatoriedad de las compañías eléctricas de comprar la producción a un precio subvencionado que puede llegar a ser del 575% de la tarifa oficial del precio de kW consumido.
El país con más sol es también el que menos lo aprovecha para fines energéticos. El aprovechamiento térmico para el agua caliente sanitaria de los hogares, que obligan a las nuevas edificaciones a incorporar estos sistemas (a pesar de ideas tan útiles como las llamadas “ordenanzas solares”), apenas cuenta con 282.300 m2 de colectores, frente a los 4,5 millones de m2 de Alemania (que cuenta con un 30 % menos de sol). En cuanto a la conversión eléctrica con paneles fotovoltaicos, se produce la paradoja de que mientras en España se ubican tres de las principales fábricas de ensamblaje a escala mundial, su implantación no es ni testimonial.

EL MOMENTO ACTUAL

En este marco surge la subvención del Estado sobre este tipo de instalaciones que ha provocado que numerosos usuarios domésticos se hayan convertido en empresarios de centrales eléctricas fotovoltaicas en terrenos de su propiedad o en su vivienda y que aquellos que no disponen de posibilidad de instalar paneles propios, inviertan en lo que se ha llamado huertos solares. El huerto solar es un nuevo concepto que permite a distintos usuarios disponer en una misma área o parcela de sus propios paneles compartiendo el terreno, infraestructura, etc. Estas agrupaciones permiten además reducir los costes de instalación, mantenimiento y seguridad.

La alta demanda en el mercado de paneles solares, el importante esfuerzo en la inversión inicial y los periodos de aproximadamente 7-10 años para amortizar la inversión (dependiendo de la producción de energía, ubicación, topología de los paneles, eficiencia etc.), ha provocado una alta demanda en el mercado de paneles solares y escasez de los mismos. Por otro lado, el inversor busca minimizar, en la medida de lo posible, el coste inicial de inversión para reducir el periodo de amortización y comenzar a obtener beneficios.

Estos factores han propiciado la aparición de un ‘mercado negro’ de paneles solares provenientes del robo de otras instalaciones ya realizadas.
Frente a todo esto, las compañías de seguro, con el fin de proteger sus intereses, han impuesto franquicias en los seguros de protección frente a robo y vandalismo de aquellas instalaciones desatendidas que se encuentren sin medidas de seguridad.
Para el inversor, el perjuicio por el robo de paneles solares o la rotura de los mismos por actos vandálicos, genera un doble sobrecoste, no previsto en los estudios de rentabilidad que motivan la inversión. En un primer lugar el coste de reposición de los paneles robados o dañados y en segundo lugar las perdidas provocadas por la falta de producción de energía eléctrica hasta que los paneles sean repuestos (periodos que pueden ser importantes si se tiene en cuenta el problema mencionado anteriormente de déficit en el mercado de paneles por la alta demanda existente).
Cabe comentar además de los costes mencionados el posible daño adicional sobre la infraestructura mecánica o eléctrica del propio seguidor que puede ocasionar incluso la pérdida total de la inversión.

SOLUCIONES

Frente al problema de seguridad por robo o vandalismo y las franquicias de las aseguradoras frente a estos conceptos, resulta lógico el planteamiento de considerar en el estudio de viabilidad instalaciones especificas de seguridad que protejan y disuadan de marcar como objetivo del pillaje o gamberrismo las instalaciones solares fotovoltaicas.

Con el fin de definir los elementos más adecuados de protección adaptados a cada instalación es de obligada necesidad escalar los diferentes tipos de instalación existentes. A estos efectos distinguiremos:

1. Instalaciones Domésticas Montadas en Tejados o Terrenos Habitados

Normalmente estas instalaciones al realizarse en áreas de difícil acceso (tejados) o en áreas habitadas donde el pillaje y los actos vandálicos no pasarían inadvertidos, son el objetivo menos habitual del hurto y por ello no se prescribe ninguna recomendación a efectos de seguridad para su implantación, salvo la protección relativa al acceso al propio tejado o área de ubicación.

2. PEQUEÑAS INSTALACIONES DESATENDIDAS DE HASTA 100 kW

Estas instalaciones surgen normalmente por la ilusión de una persona física que se decide a realizar la inversión por diferentes motivaciones, desde razones de índole medioambiental a motivaciones económicas al encontrar rentable esta forma de inversión a medio plazo.
La capitalización de estos inversores suele ser baja y normalmente depende de prestamos bancarios para realizar la inversión inicial. Esto crea una dependencia en el pago de cuotas a los bancos que pueden pagarse gracias a los ingresos por la energía eléctrica producida. Pero ¿cuál sería la situación que se generaría si se inutilizan los paneles y no se producen ingresos? Normalmente los bancos exigen garantías sobre el capital objeto de préstamo con bienes propios del prestatario, por lo cual es fundamental garantizar la operatividad de la instalación y, por tanto, la inversión realizada.
La recomendación principal sobre este tipo de instalaciones es una adecuada protección perimetral que permita garantizar que cualquier intento de acceso a la planta fotovoltaica o a los paneles va a ser detectado. Es fundamental el uso de un sistema de protección perimetral que permita el crecimiento futuro de tal modo que es muy importante el diseño de la red de comunicaciones y la estandarización de los protocolos de comunicación usados.

El uso de perímetros IP permite usar infraestructuras de comunicaciones en redes IP sobre las cuales es posible la gestión remota, envío de alarmas e incluso inyectar en la propia red sistemas de telegestión que permitan controlar los consumos instantáneos o alteraciones en la producción de energía. Así mismo, sobre esta misma infraestructura del propio perímetro IP es posible el uso de sistemas de videovigilancia, transmisión y gestión de alarmas vía web.
En definitiva, el diseño de seguridad en perímetros IP planteado por BFI OPTILAS para este tipo de plantas fotovoltaicas permite inyectar sobre la misma red de comunicaciones cualquier sistema de supervisión técnica o de seguridad que el propietario requiera para la gestión local y remota de los paneles.

Analizaremos más adelante el adecuado diseño de la infraestructura de seguridad del perímetro IP y sus ventajas y prestaciones .

3. INSTALACIONES COLECTIVAS O HUERTOS SOLARES

Las instalaciones colectivas, a diferencia de las particulares analizadas en el punto anterior, tienen como característica fundamental que nacen de un promotor que ofrece a inversores particulares la opción de implantar sus paneles fotovoltaicos en una parcela común aprovechando recursos y servicios comunes.
Obviamente el promotor debe garantizar y ofrecer a los inversores las suficientes garantías de operatividad del sistema y seguridad de la inversión que le haga decidir por este tipo de opción frente a la implantación de una planta fotovoltaica de titularidad individual.
Las circunstancias financieras para el inversor son idénticas a las existentes en la opción de titularidad individual: amortización de la inversión a medio plazo, prestamos bancarios, necesidad de producción continua de energía que permita hacer frente a pagos.
Este planteamiento de igualdad de requerimientos del inversor lleva a que la solución en cuanto a gestión, seguridad y supervisión del sistema de protección perimetral se basa en el mismo planteamiento del perímetro IP que se describe en el punto anterior.
A efectos del diseño de este sistema de seguridad la única particularidad existente es la necesidad de dar acceso individual de cada propietario de panel a los datos de su instalación, sin posibilidad de acceder a datos del resto de usuarios.
Podemos hablar como un gran perímetro IP compuesto de pequeños perímetros IP dotados de total autonomía de gestión.

Es este uno de los principales puntos fuertes del diseño de un perímetro IP ofrecido por BFI OPTILAS. No es significativo el número inicial de elementos a implementar y para el sistema es intrascendente la dimensión final que pueda adquirir. Si el sistema de seguridad ha sido correctamente diseñado, las infraestructuras básicas de comunicaciones permitirán un crecimiento absolutamente modular y paralelo a la evolución del huerto solar.
Para el promotor el uso de un sistema modular, escalable y evolutivo permite ofrecer diversos niveles de servicios y gestión remota al inversor acorde al nivel de exigencia de cada usuario. Por otra parte, el promotor se asegura que el rápido desarrollo tecnológico actual en este campo será absorbible por la infraestructura de protección perimetral perímetro IP implantada inicialmente.
Describimos a continuación los componentes recomendados del sistema de seguridad, incluyendo el perímetro IP como troncal de las comunicaciones de todos los componentes y sus características, prestaciones y fundamentos de diseño.

DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN PERIMETRAL

1. Perímetro IP

Como se ha mencionado anteriormente, es la columna vertebral de las comunicaciones del sistema. Se compone de un anillo de fibra óptica multimodo holgada monotubo, del cual se usan dos fibras para la implementación de la red, los switches distribuidos a lo largo del tendido en fibra se distribuyen en nodos consecutivos hasta completar el anillo (se recomienda prever más fibras para dotar al perímetro de mayor fiabilidad en caso de roturas en las mismas).

2. NODOS

Las Nodos son en la práctica cajas autoprotegidas idóneas para la instalación en ambiente exterior.
Las Nodos tendrán todas los dispositivos electrónicos y las unidades de análisis a las cuales llegan las líneas de sensores, cámaras, interfonos IP, lectores y en general todos los dispositivos instalados en el Perímetro IP, un sistema de alimentación y la batería de emergencia.

La utilización de Nodos reduce el cable de conexionado entre los elementos de campo y la unidad de análisis y, al mismo tiempo, reduce la longitud de la línea de transmisión analógica de las señales a favor de la más robusta transmisión digital.

3. SISTEMA DE PROTECCIÓN PERIMETRAL

PARTE 1: ARQUITECTURA Y HARDWARE
A. Arquitectura:

Determinante para la realización de una eficaz protección perimetral es la evaluación preventiva de las características ambientales del sitio que hay que proteger. Con este propósito los factores principales son dos: la elección de la tecnología adecuada y el producto que resulte ser él mas adecuado.
De hecho no es verdad que, en el ámbito de las protecciones perimetrales, las diversas tecnologías sean equivalentes. En este tipo de instalaciones es crítica la elección del sensor en comparación con los sistemas de seguridad para interiores.
Con este propósito, el factor discriminante es representado por el tipo de entorno en el cual el sistema tendrá que operar. Tales consideraciones llevan a la conclusión de que un sistema anti-intrusión para ser eficiente debe ser compuesto por módulos con funciones altamente especializadas y perfectamente integradas entre ellas.
Las placas electrónicas de DEA Security pueden funcionar como sistemas autónomos (stand alone) o como sistemas complejos conectados por una red de centralización para el control y la gestión de grandes perímetros. La centralización se realiza a través del uso de la red LAN definida como
" target="_blank">Perímetro IP en este documento.
A través del uso de puestos de gestión es posible monitorizar el sistema entero
En la figura siguiente se muestra la arquitectura del sistema DEA Security en el Perímetro IP.

B. HARDWARE

Los dispositivos de detección son los elementos principales para la funcionalidad y eficiencia de todo el sistema. Estos dispositivos deben poseer una serie de características determinantes en su elección:

La función de los sensores se ve completada con la adecuada electrónica de análisis y comunicaciones.
En las siguientes fotos puede verse representación de instalaciones reales de los sistemas de detección perimetral.

Una vez introducidos los parámetros de aprendizaje en el sistema de análisis de vídeo, el sistema estará preparado para poder detectar intrusos. Además, si la instalación está dotada de cámaras móviles o domos, el sistema una vez localizado el intruso realizará, de modo totalmente autónomo (Motion Track), el seguimiento de los movimientos del intruso en el interior de la huerta solar.

A. Arquitectura:

El subsistema de software de análisis de imagen consiste en un conjunto hardware y software que realiza el análisis de la imagen captada por cámaras determinadas para procesar las variaciones en las mismas y generar alarmas por causas concretas.
Está diseñado conforme al protocolo estándar de comunicaciones en red TCP/IP entre la aplicación y el servidor de la base de datos, estaciones de trabajo, codificadores digitales de video y base de datos de los subsistemas usando conexión Ethernet 10/100 Mb sobre topologías de red LAN/WAN. Se garantiza de este modo la compatibilidad con el resto de elementos y sistemas del
" target="_blank">Perímetro IP.

Se trata de un sistema flexible en su arquitectura, permitiendo la expansión en capacidad y funcionalidad para que estas puedan ser implementadas progresivamente acorde a las necesidades, ya sea mediante licencias de software y/o actualizaciones de software.

El subsistema de análisis inteligente de video monitoriza en tiempo real todos los estados y registra la actividad de las transacciones en todas las áreas protegidas del Perímetro IP. Las alarmas se anuncian visual y audiblemente en todas las estaciones de operador.

Se desarrolla como un sistema de proceso distribuido, permitiendo al host funcionar como servidor de aplicaciones y de base de datos. La mayoría de las decisiones en tiempo real se harán localmente por codificadores inteligentes. Los codificadores son los interface de campo para todas las señales de video procesadas mediante análisis.
B. Codificadores TRK-100:
Los codificadores TRK-100 verifican las siguientes características técnicas:

Coste de la Instalación (IVA no incluido): 265.000 €
Producción anual estimada: 55.000 kWh
Facturación anual estimada: 24.000 €
Gastos anuales previstos: 3.000,00 €
Facturación neta anual: 21.000 €

Estos 432 paneles ocuparán una superficie solar útil mínima de 450 m2. Si suponemos un montaje agrupado en 8 filas de 54 paneles y ensamblados en una inclinación óptima de aprovechamiento de la radiación solar en nuestra latitud geográfica (35º), necesitaríamos un mínimo 370 m2 de terreno para su montaje. Por simplicidad, suponemos el montaje sobre un área proyectada sobre el terreno de 37 metros de largo por 10 metros de ancho. Resulta lógico suponer un mínimo de 2 metros alrededor de esta área de ocupación para poder acceder cómodamente a todos los espacios para realizar labores de mantenimiento (debemos tener en cuenta que con esta disposición de paneles alcanzamos una cota de altura de hasta 10 m) y suponemos un edificio técnico externo para ubicar los equipos eléctricos de 16 m2 así pues tenemos una parcela con una geometría aproximada como la de la figura:

Considerando, por tanto como vida útil de la instalación ese valor de 30-40 años, el impacto sobre el total de tiempo que implica la amortización de un sistema de seguridad resulta ser inferior a 1,25 % y sobre la cantidad neta de beneficio en el periodo total de vida en una instalación de este tipo (entorno a 600.000 €) resulta ser un despreciable 3% (valor inferior a las perdidas energéticas de esta instalación tipo por no contar con seguidores).
Todos estos datos tienen como conclusión final que la compensación por garantizar la producción de energía impulsa la necesidad de proteger la inversión realizada en la planta fotovoltaica y que, además, la solución de diseño del sistema de seguridad en una arquitectura de perímetro IP es sostenible con los datos económico-financieros de estas infraestructuras.