Dlaczego musisz poddawać instalację fotowoltaiczną PV pomiarom kontrolnym
Zalety instalacji fotowoltaicznej są niewątpliwe. Pozwalają chociaż częściowo uniezależnić się od dużych elektrowni, a w efekcie nie tylko obniżyć rachunki za prąd, ale i chronić środowisko naturalne, poprzez zmniejszenie emisji szkodliwych czynników do atmosfery. Nie należy jednak zapominać, że pomimo korzystnych dotacji i kredytów, inwestowanie w energetykę słoneczną nie jest tanie.
Instalacja fotowoltaiczna to inwestycja na lata, która często zwraca się dopiero po dłuższym czasie. Okres ten jest bezpośrednio związany z wydajnością instalacji w trakcie jej eksplatacji: im więcej prądu będzie ona w stanie wygenerować w przeliczeniu na jednostkę powierzchni, tym szybciej przychody ze sprzedaży prądu lub poczynione dzięki zastosowaniu PV oszczędności zrównoważą zainwestowaną kwotę.
Przeprowadzenie analizy opłacalności inwestycji pozwala określić ile wyniesie ten okres, przy założeniu że instalacja będzie pracować z zakładaną wydajnością. Obliczenie teoretycznej wydajności na zakładanym poziomie nie daje jednak żadnej gwarancji, że uda się ją uzyskać w praktyce. W żaden sposób nie gwarantuje również, że w danym momencie instalacja pracuje z maksymalną wydajnością możliwą do uzyskania przy danych warunkach. Dlatego właśnie niezbędne są regularne pomiary instalacji PV, pozwalające na bieżąco monitorować parametry jej pracy, gwarantując tym samym że ilość wytwarzanej przez nią energii pozostanie na zakładanym poziomie.
W systemach fotowoltaicznych energia elektryczna wytwarzana jest dwuetapowo: w pierwszym etapie energia pochodząca z promieniowania słonecznego przekształcana jest przez moduły fotowoltaiczne w prąd stały. Wytworzony w ten sposób prąd stały przekształcany jest przez zainstalowane falowniki (inwertery) w prąd zmienny o parametrach odpowiednich dla danej sieci publicznej.
Moc instalacji fotowoltaicznych podawana jest zazwyczaj jako Wp (Watt peak) czyli jako moc możliwa do osiągnięcia w standardowych warunkach testowych (STC). Warunki te mogą jednak znacznie odbiegać od rzeczywistych warunków, w jakich działają moduły, sprawiając tym samym że rzeczywista moc wytwarzana przez instalację może znacznie się różnić od jej mocy nominalnej (niestety zwykle na minus). Dlatego też niezbędne jest wykonywanie pomiarów instalacji PV, które zweryfikują rzeczywisty poziom generowanych wielkości elektrycznych i pozwolą określić jej rzeczywistą wydajność. Przy okazji, znaczne różnice w tej mierze mogą stać się podstawą do szukania przyczyn takiego stanu po to, aby wyeliminować wadliwe działanie układu.
Rzeczywista moc wytwarzana przez instalację zależy od całego szeregu czynników i może znacznie odbiegać od jej mocy nominalnej, bo na każdym etapie wytwarzania prądu występują straty energii. Największe straty ponoszone są już na samym początku procesu, czyli na etapie zamiany energii słonecznej na prąd stały i wiążą się z wciąż niską sprawnością stosowanych obecnie modułów PV. Obecnie sprawność większości tego typu instalacji wynosi poniżej 20%, co oznacza że tylko około jedna piąta energii słonecznej docierającej do paneli fotowoltaicznych zamieniana jest w energię elektryczną. Moc generowana przez układ będzie się znacznie wahać również ze względu na samo natężenie promieniowania, które zależne będzie od warunków pogodowych oraz lokalizacji, w której znajdują się moduły.
Pomiary instalacji PV pozwalają zweryfikować prawidłowość pracy całego układu lub łańcucha modułów. Niewielkie spadki wydajności, spowodowane na przykład przez uszkodzenie pojedynczego modułu lub nieprawidłową instalację, są często niemożliwe do wykrycia poprzez sam odczyt parametrów pracy falownika. Dlatego też pomiary takie muszą być wykonywane bezpośrednio na modułach, przy jednoczesnym pomiarze warunków ich pracy. Należy sprawdzić, czy moduły generują odpowiednią dla danego poziomu nasłonecznienia ilość energii elektrycznej. Do uszkodzeń modułów fotowoltaicznych może również dojść w trakcie eksploatacji, za sprawą czynników środowiskowych, takich jak grad, czy osadzanie się pyłu, liści itp. Dokonywanie pomiarów pozwala na bieżąco wykrywać tego typu nieprawidłowości.
Dokonywanie pomiarów kontrolnych jest również niezbędnym wymogiem zapewnienia bezpieczeństwa instalacji. Nieprawidłowe parametry elektryczne mogą spowodować ryzyko pożaru, a uszkodzona lub nieodpowiednia izolacja kabli oraz urządzeń znajdujących się pod napięciem może stwarzać ryzyko porażenia. Dzięki pomiarowi rezystancji izolacji kabli oraz ciągłości przewodów ochronnych możemy upewnić się, że instalacja jest odpowiednio uziemiona a przewody nie stwarzają ryzyka przypadkowego porażenia.
Dodaj komentarz