Funguje vám vaša elektráreň tak, ako ste si to predstavovali?

Funguje vám vaša elektráreň tak, ako ste si to predstavovali?
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  336 zobrazení
2
 0
Výroba energie alternatívnym spôsobom

Majitelia fotovoltaických elektrární často investovali do ich výstavby nezanedbateľné finančné prostriedky. Logicky preto očakávajú, že sa im tieto prostriedky začnú čo najrýchlejšie vracať. Čo však ak skutočná výroba nespĺňa ich pôvodné očakávania ?

Prvým dôvodom môže byť, samozrejme nedostatočný slnečný svit. Preto je vždy možné nájsť elektrárne, ktoré predstavy svojich majiteľov spĺňajú len veľmi ťažko alebo vôbec. V tomto prípade je potreba hľadať pravé príčiny a výkon elektrárne dostať po ich odstránení na očakávané hodnoty. Existuje niekoľko možností, ako nájsť konkrétne chyby. Tu je najlepším pomocníkom aj kvalitný monitorovací systém. Avšak dosť často sa stáva, že pri menších elektrárňach takýto monitorovací systém často chýba alebo neposkytuje dostatočnú výpovednú hodnotu o potrebných sledovaných parametroch.

Na základe skúseností pri vykonávaní kontrol fotovoltických inštalácií je preto možné dospieť k záveru, že existujú 3 časté oblasti, ktoré môžu mať výrazne negatívny vplyv na výkon elektrárne.

1. Chyby na paneli vám môžu pekne zakúriť

Chyby na strane panelov sú častou príčinou nižšieho výkonu FV elektrární. Protnou indikáciou problémov s panelmi sú časti s nižšou výkonnosťou, čo sa prejavuje zvyčajne tiež v nižšom napätí časti panelu voči ostatným častiam ( resp. voči predpokladanému celkovému napätia a prúdu všetkých panelov v stringu). Takáto informácia je dostupná u elektrární vybavených detailnom monitoringom. Pre mnoho majiteľov elektrární bez detailného monitoringu však môže byť len veľmi ťažko zistiteľná.

Existuje niekoľko príčin nižšieho výkonu stringu. Najbežnejšie sú však tieto tri typy :

  • chybný panel alebo panely,
  • kombinácia rôznych panelov v systéme elektrárne,
  • chyby v zapojení stringu a / alebo v zapojení stringboxu.

V tomto článku preto budeme predpokladať, že systém obsahujúci iba panely zhodné panely (od jednoho výrobcu) so zhodnými elektrickými vlastnosťami a výkonom . Zároveň vynecháme chyby spôsobené napr. chybným istením vo stringboxoch (určite stojí za kontrolu !).

Po tomto pomerne značnom zjednodušení zostáva ešte jedna ďalšia častá príčina - chybné poprípade nie plne funkčné panely. Problémy panelov identifikujeme pomocou merania napätia a prúdu stringu, prípadne následným meraním jednotlivých panelov.

Významným pomocníkom pri premeriavaní jednotlivých panelov môže byť meranie VA charakteristiky každého z panelov, ktoré je schopné odhaliť chyby v prúdovo - napäťovej charakteristike panela, a teda aj prípadné možné chyby v jednotlivých bunkách. Toto meranie je presné, no pre niektoré účely však môže byť relatívne zdĺhavé a náročné, nakoľko je potrebné získať priamy prístup až ku konektorom jednotlivých panelov, čo napríklad u panelov osadených tesne nad strešnou krytinou alebo u panelov všeobecne zle prístupných, môže byť veľký problém.

Pre kontrolu väčších počtov panelov je preto veľkým pomocníkom termometrické meranie.

Obrázok 1 Chybné bunky v paneloch pri termometrickém meraní

Termokamera je schopná relatívne veľmi presne a rýchlo odhaliť panely obsahujúce chybné bunky, pretože tieto bunky neprodukujú elektrickú energiu. Naopak sa v nich energia vyrobená v ostatných bunkách mení na teplo. Na výslednom termograme potom tieto bunky výrazne "kúria". Po identifikácii chybného panela je potom už možné vykonať aj jeho detailné elektrické premeranie a panel, ak je v záručnej dobe, vymeniť a reklamovať.

U takéhoto merania sa ukáže, nakoľko sa vyplatila (alebo nevyplatila) investícia niekoľkých centov na Wattpeak naviac za kvalitné panely. V jednom prípade FVE, u ktorej bolo vykonané takéto merania po troch rokoch prevádzky jej výkon ako aj ostatné prevádzkové parametre sa odhalilo celkovo až 39 chybných panelov z celkového počtu 430, teda 9 % ( ! ). Zároveň je potrebné nezabudnúť na skutočnosť, že 9 % vadných panelov má za následkom výrazne vyšší ako 9 % pokles výkonnosti elektrárne ( v popisovanom prípade bol celkový pokles výkonu odhadnutý až na cca 30 %).

2. Chyby v návrhu a konštrukcii elektrárne

Do tejto kategórie sa radia nedostatky vyplývajú z nevhodného návrhu celého fotovoltaického systému alebo jeho niektorých komponentov. Nedostatky, resp. ich kombinácia s ďalšími časťami systému, môžu vyústiť celkový v pokles výsledného výkonu elektrárne od nepatrných hodnôt až po jednotky percent . Toto môže pri predpokladanej životnosti elektrárne často predstavovať nezanedbateľné finančné straty.

Medzi najčastejšie prehrešky, ktoré je potrebné v rámci technického auditu skontrolovať patria najmä :

  • Nedostatky v mechanickej konštrukcii s následným zvýšeným namáhaním či poškodením konektorov a káblov
  • Nedostatočne dimenzovaná kabeláž alebo rozvádzač, zahrievanie káblov a vyššie straty prípadne aj riziká požiaru
  • Nevhodné rozmiestnenie panelov do stringov vzhľadom v závislosti na sklone a orientácii

Obrázok 2 Vysoká teplota v nevhodne navrhnutom rozvádzači

3. Pozor na tiene

Tiene sú najväčším nepriateľom funkčnosti fotovoltaickej elektrárne a maximálneho výkonu fotovoltických buniek. Stačí jedna alebo dve zatienené bunky na jednom z 15 či 20 panelov v stringu, a môžte očakávať významný vplyv na pokles výkonu celého stringu .

Vplyv zatienenia samozrejme rastie s množstvom zatienených buniek, počtom paralelných stringov, ale tiež napríklad s "ostrosťou" tieňa. Niektoré tiene možno pritom odstrániť relatívne jednoducho (prerastená vegetácia). U iných zdrojov tienenia je to výrazne zložitejšie (napr. komín, alebo zábradlie - viď obrázok nižšie).

Obrázok 3 Tieň s negatívnym vplyvom na FVE

Určiť konkrétne vplyv tieňov u danej elektrárne je možné kombináciou meraní a výpočtov. Následne sa potom podľa zistených výsledkov odporúča zvážiť potrebu a rozsah úprav. Zaujímavým riešením pre inštalácie komplikované väčším množstvom tieňov môže byť optimalizačné systémy, ktorá eliminujú vplyv tieňov z jedného panelu na ostatné nezatienená panely v stringu a zároveň zvyšuje dostupný výkon zo zatieneného panela.

Záver

Záverečné odporúčanie je jednoduché : sledujte pravidelne výkonnosť svojou elektrárne! Ak si nie ste istí, že Vaša elekrárna pracuje dobre a spoľahlivo, potom kontrola a premeranie jej technického stavu je žiaducim spôsobom, ako sa tejto neistoty zbaviť a včas odhaliť prípadné problémy. Rozhodne sa Vám preto oplatí toto konzultovať s odborníkom. Pre detailné priebežné meranie, optimalizáciu a kontrolu je potom možné použiť špecializované optimalizačné systémy. Ide tu totiž vždy o vaše peniaze a aj o vašu bezpečnosť.

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 200.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo
PCBWay Promo
PCBWay Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Webwiki Button