Uwagi dotyczące projektów solarnych podczas upałów – magazyn pv International


Ponieważ fale upałów stają się coraz częstsze, ludzie zaczynają pytać, czy systemy fotowoltaiczne radzą sobie z tak wysokimi temperaturami.

Bardzo gorąca pogoda może mieć wpływ na różne elementy systemów fotowoltaicznych. Falowniki mogą ulec awarii, wydajność modułów fotowoltaicznych może spaść, a istniejące uszkodzenia ogniw mogą ulec pogorszeniu. Wysokie temperatury wymagają również od właścicieli projektów częstszego czyszczenia modułów.

Jednak inwestorzy, planiści i operatorzy mogą dostosować się do fal upałów. Kluczem jest przestrzeganie szeregu wytycznych w celu określenia znaczenia uszkodzeń termicznych w działających systemach fotowoltaicznych.

Andreas Kern, konsultant techniczny firmy meteocontrol GmbH, dostarczył dane do tego badania. Liczby te zostały połączone z analizą z puli danych systemu monitorowania meteocontrol, która jest połączona z ponad 55 000 systemów fotowoltaicznych na całym świecie.

Awaria falownika

Jeśli inwerter jest zbyt gorący, zwykle wyłącza się lub zmniejsza swoją moc do tego stopnia, że ​​wyższa temperatura otoczenia go nie zaszkodzi. Nazywa się to obniżaniem temperatury.

Przykład z puli danych zaczyna się jeden krok wcześniej. Uwzględnia konkretny komunikat ostrzegawczy z niektórych falowników łańcuchowych z puli 23 000 falowników w Niemczech, w połączeniu z około 1300 systemami fotowoltaicznymi. Ta tabela pokazuje średnią liczbę falowników dziennie spośród 23 000 falowników, które zgłosiły problemy z przegrzewaniem.

Ostrzeżenia o przegrzaniu stają się częstsze wraz ze wzrostem średniej temperatury. Pozostaje jednak niepewne, czy jest to statystycznie istotna zależność. W czerwcu 2022 r. liczba ostrzeżeń o przegrzaniu wyniosła 0,038% podłączonych falowników. Jednak odsetek rzeczywistych niepowodzeń był niższy. Przyczyn przegrzania może być kilka – awarie wentylacji, słabo wentylowane pomieszczenia i wysokie temperatury otoczenia.

Liczba możliwych przyczyn dodatkowo zmniejsza odsetek czynników pogodowych. Analiza puli danych potwierdza empiryczną wartość, że inwertery mogą generalnie wytrzymać okresy nagrzewania, jeśli miejsce instalacji jest odpowiednie. Kolejnym dowodem na odporność cieplną falowników jest fakt, że systemy fotowoltaiczne działają z powodzeniem w południowej Europie, a nawet w regionach pustynnych. Jednak raporty o przegrzaniu powinny być traktowane poważnie, aby zapewnić, że wydajność nie zostanie utracona i że żywotność sprzętu nie zostanie skrócona.

Czy podczas upałów wydajność modułu znacząco spada? Wzrost temperatury o 3 C obniża sprawność modułów fotowoltaicznych średnio o 1%. W efekcie sprawność modułów latem jest o kilka procent niższa niż zimą, chociaż latem promieniowanie słoneczne jest kilkakrotnie wyższe. W związku z tym straty wynikające ze zmniejszonej wydajności są z nawiązką kompensowane przez dodatkową wydajność. Słoneczne fale upałów są dodatnie po stronie plastyczności.

Problemy z systemem

Podczas planowania projektów fotowoltaicznych należy znaleźć odpowiednie miejsce instalacji falownika. Mniejsze systemy fotowoltaiczne w sektorze prywatnym częściej mają mniej przemyślane miejsca instalacji. Na przykład falownik zamontowany na ścianie wychodzącej na południe lub jednostka do przechowywania baterii bez zacienienia nieuchronnie doprowadzi do przegrzania. Ale błędy planowania mogą również wystąpić w komercyjnych systemach fotowoltaicznych, gdy falowniki są montowane na dachach lub na krawędzi rzędu modułów bez zacienienia, a zatem są przynajmniej tymczasowo wystawione na bezpośrednie działanie promieni słonecznych.

Aby falownik był zainstalowany w chłodnym miejscu, konieczne jest zacienienie, a wymagania producenta i odpowiednie normy muszą być spełnione. Obejmuje to odległości od ścian i między wieloma jednostkami. Inwestując w system PV, należy sprawdzić, czy falowniki zostały zainstalowane zgodnie z dobrą praktyką zawodową, podczas przeglądania dokumentów projektowych, a najpóźniej podczas przekazania przez ekspertów PV.

W fazie planowania należy również zapewnić odpowiednią wentylację tylną modułów fotowoltaicznych. Wentylacja tylna modułów jest bardzo dobra w systemach otwartych oraz w systemach dachów z podniesionymi panelami. Natomiast wentylacja tylna jest generalnie trudniejsza na płaskich powierzchniach dachowych.

Przy doborze modułów można również wziąć pod uwagę powłoki pyłoszczelne, o ile dostępne są odpowiednie moduły. Teoretycznie przy doborze modułów można również wziąć pod uwagę współczynnik temperaturowy. Liczba ta jest określona w arkuszach danych modułu. W praktyce różnice między współczynnikami temperaturowymi są minimalne, jak krystaliczne

Krzemowe moduły fotowoltaiczne są instalowane prawie wyłącznie. W przeszłości istniała większa swoboda w zakresie doboru modułów, gdy powszechnie stosowano inne typy ogniw, takie jak tellurek kadmu. Biorąc pod uwagę obecne wąskie gardła w dostawach materiałów, niewielka korekta parametrów modułów jest w każdym przypadku prawie niewykonalna, ponieważ klienci zasadniczo muszą korzystać z tego, co jest dostępne.

Rozważania operacyjne

Jeśli falownik ulegnie awarii z powodu ciepła, najpierw sprawdź wentylację na miejscu. Na przykład trzeba będzie przewidzieć możliwość zacienienia, jeśli inspekcja wykaże, że falownik nie ma zacienienia.

Straty mocy spowodowane obniżeniem temperatury są trudniejsze do wykrycia, jeśli falownik zmniejsza swoją moc z powodu ciepła. Niższa wydajność jest trudniejsza do ustalenia przez monitorowanie, czy plon jest poniżej poziomu docelowego. Obniżenie temperatury można jednoznacznie zdiagnozować, analizując charakterystykę wyjściową.

Istniejące uszkodzenia ogniw modułów fotowoltaicznych nasilają się w wysokich temperaturach. W związku z tym środki zapobiegawcze stają się bardziej istotne wraz ze wzrostem temperatury, ponieważ mogą zapobiegać zacienieniu z powodu wzrostu na powierzchni lub brudnych modułów na wczesnym etapie. Obrazowanie termiczne jest w stanie wykryć zacienienie punktowe, gorące punkty lub mikropęknięcia.

Fale upałów są związane z suszą. W niektórych miejscach tworzy to więcej kurzu, który może następnie gromadzić się na modułach. Samooczyszczanie modułu zmniejsza się również przy braku deszczu. Konieczność czyszczenia modułów mogłaby wzrosnąć w Niemczech do obecnego poziomu w Hiszpanii. Około 2% do 3% energii jest tracone z powodu brudu, dlatego operatorzy czyszczą swoje moduły raz lub dwa razy w roku. W większości przypadków naturalny deszcz nadal wystarcza do czyszczenia modułów w Niemczech, ponieważ tracone jest tylko około 1% energii.

Systemy fotowoltaiczne mogą nadal działać niezawodnie, nawet podczas fal upałów, dzięki starannemu planowaniu systemu, prawidłowej instalacji i profesjonalnej konserwacji. Procesy monitorowania inspekcji powinny obejmować źródła awarii związane z ciepłem. Jeśli jednak wystąpią awarie związane z ciepłem, przyczynę należy szybko zidentyfikować i usunąć, aby uniknąć niższych uzysków, a także uszkodzeń technicznych.

Kilian Rüfer jest blogerem energetycznym. Zajmuje się transformacją energetyczną, zrównoważonymi finansami i komunikacją klimatyczną. Napisał ten artykuł w imieniu meteocontrol GmbH.

Poglądy i opinie wyrażone w tym artykule są poglądami autora i niekoniecznie odzwierciedlają te, które posiadał magazyn pv.

Ta treść jest chroniona prawem autorskim i nie może być ponownie wykorzystana. Jeśli chcesz nawiązać z nami współpracę i chcesz ponownie wykorzystać niektóre z naszych treści, skontaktuj się z: redaktorzy@pv-magazine.com.



Artykuł przetłumaczony automatycznie…

Similar Posts