Menu
e-shop
Príspevok demonštruje použiteľnosť vybraných experimentálnych procedúr a následných analýz na diagnostiku a odhalenie porúch fotovoltických panelov. Z názorných a ilustratívnych dôvodov ako aj použiteľnosti v praxi boli zvolené dve metódy analýz (jednosmerné DC a striedavé AC) a realizované tzv. modelové poruchy, t. j. poruchy a prevádzkové stavy, ku ktorým v praxi dochádza často.
Výtah z článku, který vyšel v časopise Energie 21.
Celosvetovo zvýšený záujem o obnoviteľné zdroje energie (OZE), ktorých neoddeliteľnou súčasťou sú aj fotovoltické systémy, má exponenciálne rastúci trend. Aj keď dominantný podiel v celosvetovom energetickom mixe má stále tzv. vodná energetika, po roku 2010 sa začal významne navyšovať objem fotovoltických (FV) a veterných elektrární. Tento nárast objemu v celosvetovom meradle znamená, že pokiaľ v roku 2000 bola celosvetová OZE produkcia 2,6 TWh a takmer všetka bola z vodných zdrojov, v roku 2022 to bolo v prospech vody 4,3 TWh, avšak vietor už prispel podielom 2,1 TWh a fotovoltika vygenerovala 1,3 TWh elektriny.
Rozšírenie portfólia FV inštalácií prináša okrem zlepšenia cenovej dostupnosti komponentov aj zvýšené požiadavky na správny návrh zariadení z hľadiska bezpečnosti a funkčnosti, nakoľko zdanlivá kompatibilita jednotlivých častí FV systému môže spôsobovať v neštandardných podmienkach poruchy, ale aj životu nebezpečné situácie.
Nezanedbateľný objem FV zdrojov začína byť zdrojom „nových problémov“ ako je napr. nepriaznivý vplyv na elektrizačnú sústavu, zdroj vyšších harmonických, či negatívne ovplyvňovanie funkčnosti ochranných prvkov. Aj keď je zaužívané, že FV je bez údržbový systém, v praxi sa vyskytujú situácie, ktoré ovplyvňuje neúdržba a majú dopad na zníženie energetickej výdatnosti zdroja.
Častým zdrojom porúch je aj nesprávna manipulácia a inštalácia. Včasná diagnostika vznikajúcej poruchy zvyšuje spoľahlivosť zdroja, predlžuje jeho životnosť a má vplyv aj na bezpečnosť systému.
Experimentálna časť
Predmetom experimentálnej časti bolo realizovanie „vzorových porúch“/prevádzkových stavov, ktoré sa v reálnej prevádzke najčastejšie vyskytujú. Meranie a analýzy sa realizovali na kremíkových FV paneloch značky Cellavia, konkrétne na monokryštalickom a polykryštalickom paneli, s maximálnym výkonom 10 W a paneli TRINA. V príspevku sú prezentované vybrané výsledky z rozsiahleho počtu experimentov.
Meranie volt-ampérových (VA) charakteristík FV článkov a panelov bolo realizované štvorkvadrantovým meracím zdrojom Keithley 2440 5A a analyzérom solárnych panelov – TES PROVA a vyhodnotené príslušným softvérom. Pri experimentoch metódou impedančnej spektroskopie boli FV panely vložené do termokomory SLW 53 Smart. Merania boli uskutočnené prístrojom Solartron analytical ModuLab XM MTS a vyhodnotené pomocou softvéru ModulLab MTS
M. Perný, V. Šály, J. Packa, R. Klucha, D. Takacs, ÚEAE, FEI STU Bratislava
Malý fotovoltaický strešný systém so zberom údajov/Foto Milan Perný
