• Telefon: +48 602 455 181
  • Email: darek.bucholski@gmail.com

Pomiary w fotowoltaice: zakres i przydatność

Opublikowany w Ciekawostki, Energia słoneczna i otagowany jako , | Zostaw komentarz

Pomiary w fotowoltaice

Kiedy człowieka dopadnie przykładowo wirus grypy, to objawy chorobowe w postaci dreszczy, bólów mięśni, głowy, czy ogólnego złego samopoczucia zwykle skłaniają go do sięgnięcia po termometr i zmierzenia sobie temperatury. Im bardziej temperatura na skali termometru przekroczy standard, czyli 36.6 o C, tym większe jest prawdopodobieństwo choroby i konieczność udania się do lekarza, aby zdiagnozował przyczynę gorączki i zaordynował leczenie.

Pomiary w fotowoltaice mają podobny cel: określenie na podstawie pewnych wielkości czy coś złego nie dzieje się w obrębie instalacji PV po to, aby wykryć i usunąć przyczynę jej nieprawidłowej pracy. Objawia się ona zwykle spadkiem wydajności produkcji prądu przy określonym stopniu nasłonecznienia, w stosunku do zakładanych na początku wielkości.

Zważywszy, że powiązania pomiędzy poszczególnymi elementami instalacji PV są na tyle skomplikowane, że laik i tak ich nie zrozumie, dokonywanie pomiarów w fotowoltaice, a przede wszystkim interpretację uzyskanych za ich pomocą danych, należy powierzać fachowcom. Tym bardziej, że nie wystarczy tu zwykły termometr.

Na rynku dostępne są już urządzenia pomiarowe, do rejestracji i analizy parametrów działania systemów PV zarówno jedno-, jak i trójfazowych. Jednym z takich urządzeń jest miernik instalacji fotowoltaicznych Solar300N. Miernik działa w obrębie systemu operacyjnego Windows CE, współpracuje też z polskojęzyczną aplikacją komputerową TopView, która ułatwia analizę zebranych danych.

W celu uniknięcia konieczności ciągnięcia długich przewodów pomiędzy poszczególnymi modułami instalacji PV oraz miernikiem, wykorzystywane są przystawki pomiarowe Solar-01 lub Solar-02, które mierzą:
– strumień energii promieniowania słonecznego (W/m2)
– temperaturę ogniw w poszczególnych panelach PV (o C)
– temperaturę otoczenia (o C)

Podczas pomiarów można zaobserwować w czasie rzeczywistym, na monitorze miernika przykładowo wielkości takie jak moc, prąd i napięcie dotyczące oddzielnie wejścia oraz wyjścia z przetwornicy. Ponadto istotna jest też sprawność przetwornicy oraz systemu PV. Zakres pomiarów odnośnie wyboru takich, a nie innych wielkości zależy od operatora, który zależnie od potrzeb, do aktualnego badania wybiera jedną z 16 gotowych konfiguracji parametrów, albo definiuje sobie ich własny zestaw.

Właściwa interpretacja tych i innych danych jest możliwa dopiero w powiązaniu z parametrami charakterystycznymi dla konkretnej instalacji PV, między innymi takimi jak np. znamionowa moc systemu (kW), temperatura ogniw PV w standardowych warunkach pracy (NOCT), czy współczynnik gamma (n).

Oprócz omówionego miernika instalacji fotowoltaicznych Solar300N, do pomiarów w fotowoltaice korzysta się też z kamer termowizyjnych. Służą one głównie do wyrywania nieprawidłowości na samych modułach PV, od których prawidłowej pracy w znacznym stopniu zależy wydajność i sprawność całej instalacji. Wykonanie tego typu pomiarów można zlecić wyspecjalizowanej firmie. Niestety usługi te są dość drogie.

Oprócz zakresu pomiarów w fotowoltaice należy przede wszystkim omówić ich przydatność dla żywotności i wydajności całej instalacji. Jak już powiedziano na wstępie, chodzi o wykrycie w zarodku i usunięcie pewnych nieprawidłowości, które mogą wystąpić w trakcie długotrwałej zwykle eksploatacji instalacji PV i wpływać negatywnie na jej pracę. Pomiary w fotowoltaice określa polska norma PN-EN 62446. Można w niej znaleźć wskazówki na temat minimalnej dokumentacji odbiorczej i kontrolnej instalacji PV.

Dzięki pomiarom można zauważyć takie nieprawidłowości jak:
– nieskuteczność w działaniu uziemienia ochronnego, co może spowodować porażenie prądem lub pożar instalacji
– przerwy w pracy falownika na skutek np. zwarć w zużytych kablach podziemnych lub naziemnych
– wykrycie uszkodzeń modułów PV spowodowanych różnymi czynnikami, takimi jak zanieczyszczenia liśćmi, ptasimi odchodami, uszkodzenia technologiczne, uszkodzenia mechaniczne spowodowane przez grad, albo inne warunki atmosferyczne
– obniżenie wydajności pracy instalacji, spowodowanej wyżej wymienionymi uszkodzeniami modułów PV, co wpływa negatywnie na stopę zwrotu zainwestowanych środków
– problemy z wyprodukowaniem dostatecznej w stosunku do potrzeb ilości energii, jeśli spadnie wydajność samej instalacji lub nastąpi jej awaria
– zagrożenie pożarem na skutek uszkodzeń niektórych elementów instalacji takich jak izolacja, występowanie hot-spotów na ogniwach fotowoltaicznych albo niewłaściwe dopasowanie modułów w łańcuchu

Pomiary instalacji PV mają ponadto działanie prewencyjne.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *