Detección sin sensores del ensuciamiento fotovoltaico con un modelo físico en Node-RED: aplicación en una planta residencial de Guayaquil
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Abstract
Soiling reduces photovoltaic output, yet dedicated irradiance or soiling sensors may
be difficult to justify in small residential installations. This exploratory case study
evaluated a sensorless cleaning-alert system implemented on Node-RED at the edge.
The system combines inverter telemetry, clear-sky modeled irradiance, a temperature
correction based on nominal operating cell temperature and a persistence-based
threshold policy to identify sustained performance drops compatible with soiling rather
than isolated anomalies. The evaluation covered a 9.99-kilowatt-peak residential plant
in Guayaquil, Ecuador, using 166 days of one-minute data from January to June 2026.
The retrospective classification used 23 weekly blocks and four operationally labeled
positive events. The detector produced three true positives, no false positives, one false
negative and 19 true negatives, corresponding to 100 % precision, 75 % recall and a
precision-recall harmonic mean of 0.857 . After three water-cleaning interventions, the
estimated performance ratio increased by an average of 18.77 percentage points.
Relative to an assumed fixed fortnightly schedule, the policy was associated with seven
avoided visits and a counterfactual estimated economic benefit of approximately USD
423. Evidence is limited to one installation, four positive events and externally sourced
we ather data without an independent irradiance or soiling reference.
Description
El ensuciamiento de los módulos fotovoltaicos es una de las condiciones que puede
reducir la producción de una instalación solar. Sobre la superficie de los paneles puede
acumularse polvo, sales, polen, materia orgánica y excrementos de aves, disminuyendo
la radiación que alcanza las celdas [1]. El efecto no siempre es uniforme. Una
acumulación localizada en una zona sensible puede afectar varias celdas conectadas en
serie y provocar una reducción de potencia mayor de la que se aprecia mediante una
inspección visual [2]. Por esta razón, diferentes investigaciones han estudiado el
ensuciamiento mediante estaciones de referencia, análisis de series históricas, imágenes
y la combinación de variables eléctricas y ambientales.
