Чотири найпоширеніших PV Системні збої та як їх виправити

З більшим сприйняттям громадськості Solar PV і викопне паливо стає все більш актуальною темою в ЗМІ, багато людей думають про використання сонячної енергії. Проблема в тому, що встановити сонячну енергетику не завжди так просто, як здається. Тут я збираюся розглянути деякі з найпоширеніших причин, чому сонячні фотоелектричні системи виходять з ладу, а також деякі поради з безпеки, яких ви можете дотримуватися, щоб уникнути проблем у майбутньому.

Існує багато способів, яким ваша сонячна енергетична система може вийти з ладу, особливо якщо ви не приділили час, щоб дізнатися, як вони працюють. І ми розуміємо, що йти в ногу з технологіями іноді може бути надзвичайним, особливо якщо це не ваша спеціальність. Але, на щастя, є кілька простих порад, які можна використовувати, щоб переконатися, що ваша система буде працювати належним чином.

У цьому блозі давайте дізнаємося про Чотири найпоширеніших PV Системні збої та як їх виправити.

Гаряча точка

Коли сонячна панель затінена, струм не може протікати навколо слабких елементів, викликаючи ефект гарячої точки. Згодом струм зосередиться в кількох осередках, що призведе до їх перегріву та розплавлення.

Однією з найпоширеніших причин виходу з ладу сонячної панелі або пожежної небезпеки є ефект гарячої точки. Як результат, при будівництві фотоелектричних систем важливо використовувати байпасні діоди, щоб гарантувати, що струм може протікати повз слабкі елементи, а вплив затінення зменшується в різних ситуаціях затінення.

Гарячі точки все ще широко поширені в наші дні PV модулів, і очікується, що ця тенденція триватиме як PV Технологія модулів просувається до більш тонких пластин, які більш сприйнятливі до мікротріщин під час виробництва, транспортування та монтажу.

Причина: 

Гарячі плями на поверхні сонячних модулів широко поширені, і вони використовують велику кількість енергії модуля.

Наразі ми знаємо, що відкинуті тіні утворюють гарячі точки. Отже, звідки беруться відкинуті тіні?

• Однією з причин є тінь від предметів поблизу або над сонячною панеллю, наприклад, дерева, люди або обладнання. Іншою типовою причиною є засмічення на скляній поверхні, викликане брудом і сміттям, що перешкоджає проникненню світла в комірку шляхом відбиття.
• Недоліки конструкції деяких видів кремнієвих елементів, відомих як мультикристалічні або полікристалічні елементи, також можуть призвести до гарячих точок.
• Гарячі точки можуть мати великий вплив на сусідні клітини, а також впливати/пошкоджувати вихід сонячної енергії, якщо їх не виявити вчасно.

Як виправити

Підтримуйте достатній потік повітря.

Гарячі точки не з’являються нізвідки. Причиною завжди є накопичення тепла, яке може бути викликано різними обставинами. Однак, якщо у вашій системі сонячних панелей є невеликий потік повітря, наприклад, захисна кришка, ймовірність утворення гарячих точок є більшою.

Щоб запобігти перегріву панелей, хороша система сонячних панелей буде постійно забезпечувати належну вентиляцію та циркуляцію. Встановлення оптимізатора потужності, який автоматично обмежує вихід енергії, коли температура піднімається занадто високо, є найкращим підходом, щоб уникнути перегріву.

Це позбавляє від необхідності ручного керування та гарантує дотримання стандартів виробництва.

Слід використовувати байпасні діоди.

Використання байпасних діодів на кожній сонячній панелі може навіть уникнути утворення гарячих точок. Відсутність байпасних діодів на сонячних панелях часто викликає ефект гарячої точки. Байпасні діоди дозволяють протікати струму в разі несправності або затінення, зберігаючи вихідну потужність.

Гарні теплотехнічні якості для скла та заднього листа

Замість того, щоб просто поглинати тепло, виробники можуть використовувати різновиди скла зі спеціальними якостями, які можуть знизити його. Також непогано використовувати задній лист із високою теплопровідністю, щоб допомогти панелі ефективніше розсіювати тепло.

Пил і бруд слід видалити.

Ефекти гарячої точки частіше виникають на брудній або запиленій сонячній панелі. Регулярне очищення панелей може допомогти пом’якшити цей вплив.

Також корисно переконатися, що дерева, листя чи інше сміття не заважають сонячному світлу досягати ваших сонячних панелей.

Використовуйте обладнання для відстеження сонячних променів, щоб стежити за сонцем.

Замість того, щоб просто дозволяти сонячним панелям розташовуватися в одному місці, системи сонячного стеження активно переміщують їх до сонця.

Підставляючи панель прямому сонячному промінню протягом дня, ці рішення допомагають запобігти впливу на гарячі точки. Недоліком є ​​те, що ці системи відстеження є дорогими, а додаткові рухомі компоненти, необхідні для цього типу системи, підвищать ціни на виробництво електроенергії.

Встановлюйте панелі під кутом 45 градусів.

Ефекти точки доступу можна зменшити, якщо встановлювати панелі під кутом. В Інтернеті ви можете знайти ідеальний кут для вашого розташування.

Усунути всі перешкоди при монтажі панелей.

Установка ваших панелей без перешкод — це простий та ефективний підхід, щоб уникнути впливу на гарячі точки. Це означає, що вони не повинні бути занадто близько один до одного або в тіні чогось іншого, оскільки тіні будуть утворюватися один на одного.

Найбільш типовими перешкодами, яких слід остерігатися, є дерева та будівлі. Також бажано розмістити панелі подалі від тіней.

Ефект PID

PID (потенційно викликане погіршенням) – явище в сонячній галузі, яке нещодавно стало проблемою. PID впливає на іони в сонячному елементі, що призводить до зниження продуктивності елемента.

Протягом першого року експлуатації PID може різко обмежити вихідну потужність фотоелектричного (ФЕ) модуля, при цьому втрати потужності на рівні модуля досягають 70% протягом перших 18 місяців. Ці втрати на рівні модуля можуть відбуватися швидко і стати настільки серйозними, що впливають на загальну продуктивність системи.

Потенційно спричинене погіршення іноді помилково приймають за проблему модуля, але це вимагає змін на системному рівні. Частота PID здебільшого визначається електричною установкою системи та проектуванням/конструкцією модуля. PID може бути викликаний різними факторами, включаючи напругу системи, температуру, вологість та освітленість.

Причина: 

PID виникає в системах з великим негативним потенціалом порівняно із землею. Це відбувається, коли негативний полюс інвертора не з’єднаний із землею, або коли позитивний полюс інвертора з’єднаний із землею в біполярній конфігурації.

PID не відбувається в заземлених системах, де негативний полюс інвертора заземлений, або в системах з напругою менше або рівною 600 В, оскільки потенціал високої негативної напруги, який викликає PID, не існує.

На жаль, через нижчі ціни та підвищення ефективності заземлені системи поступаються незаземленим і біполярним системам, а системи з високою напругою набувають все більшого поширення в результаті останніх правил.

Вплив PID особливо сильний в модулях з найбільшим негативним потенціалом у незаземленій системі.

Існують різні елементи, які, на додаток до електричного розташування, можуть створити правильні обставини для виникнення PID:

• Проектування модулів
• будівництво
• Контроль якості

Те, що відбувається (або не відбувається) на виробничому підприємстві, має великий вплив на те, чи розвиватиметься PID на певній панелі.

Як виправити

PID можна безпечно уникнути на сонячних установках із заземленими електричними схемами, заземлюючи негативний полюс інвертора.

Команда PV промисловість розробила набір тестів, відомих як IEC62804, які можна використовувати для оцінки надійності. За словами експертів HSB, на інверторі також слід запровадити анти-PID процедури, поки не буде достатньо даних, щоб вказати, що сертифікація модуля пройшла успішно.

Неналежні зусилля з пом’якшення можуть завдати шкоди обладнанню заводу та порушити різні гарантії виробника.

Стратегії пом’якшення наслідків для окремих рослин можуть відрізнятися, однак вони можуть включати:

• Зміни в електричній конфігурації закладу
• Модулі підлягають заміні.
• встановлення додаткового обладнання, або
• суміш перерахованих вище

Час, необхідний для виявлення, підтвердження та пом’якшення PID, залежить від тривалості переговорів між постачальниками, постачальниками з експлуатації та технічного обслуговування (O&M), підрядниками, власниками та розробниками з проектування, закупівлі та будівництва (EPC).

Багато джерел стверджують, що вплив PID є оборотним і що якщо будуть застосовані належні заходи з пом’якшення, модулі почнуть відновлюватися, однак це не завжди так. Деякі модулі покращилися за ретельно контрольованих лабораторних умов, хоча це залежить від ступеня втрати живлення на момент початку відновлення.

Модулі з незначними втратами потужності менше 10% зазвичай відновлюються, тоді як модулі зі значними втратами потужності понад 30% навряд чи повністю відновляться. Метод боротьби з наслідками PID може мати великий вплив на продуктивність заводу в майбутньому.

В даний час є два прийняті в промисловості варіанти пом'якшення PID:

• Еквалайзери з зарядкою, і
• Заземлення з високим опором

Підхід до використання визначається дизайном системи, вартістю та сумісністю. Щоб уникнути анулювання гарантій на обладнання або систему, будь-яке рішення для пом’якшення PID має бути авторизоване OEM-виробником інвертора, OEM модуля та EPC-підрядником.

Варіант 1: додайте до суміші еквалайзери.

Для безтрансформаторних інверторів, які не можуть бути заземлені, вирівнювання заряду, наприклад PV офсетна коробка, можна використовувати. Оскільки PID викликаний великим негативним потенціалом відносно землі в незаземленій або біполярній системі, вирівнювання заряду діє шляхом забезпечення зворотного заряду струні вночі.

Вирівнювання заряду дає модулям високий позитивний потенціал (зворотна напруга) вдень і сильний негативний потенціал вночі. Ефект поляризації, який виник під час операції, тепер змінений.

Вирівнювач заряду не дозволить модулю повністю відновитися. На рівні модуля може статися постійна втрата потужності на 5%. Однак це часто залишається непоміченим на системному рівні. Ця процедура також була успішною в регенерації більшості модулів, на які протягом тривалого часу впливав PID. Модулі, які зазнали серйозного впливу, але втратили більше 50% своєї потужності, можуть не повністю відновитися.

Варіант 2: заземлення з високим опором

Для заземлення безтрансформаторної системи на негативному полюсі інвертора можна використовувати високоякісний резистор (наприклад, 22 кОм). Заземлення з високим імпедансом називається заземленням з високим опором. Виявлення замикань на землю вимагає встановлення додаткових пристроїв.

Цей підхід знижує потенціал напруги струни, тим самим зупиняючи або запобігаючи PID. Однак відновлення модулів, уражених PID, буде менш ефективним, ніж із вирівнюванням заряду.

Проблема з інвертором

Перш ніж приступити до усунення несправностей сонячного інвертора, ви повинні спочатку зрозуміти, як він працює. Ось короткий опис того, як інвертор перетворює енергію постійного струму з панелі в живлення змінного струму:

Енергія від сонячних панелей буде зберігатися в батареї, яка буде заряджатися безпосередньо від даху PV клітини. Під час цього процесу вступає в дію інвертор, перетворюючи тип живлення з постійного струму в змінний і зберігаючи його на батареї. Електрика постійного струму з панелі направляється в інвертор, що є процедурою в базовій математиці. Інвертор перетворює його в змінний струм і зберігає енергію в батареї, поки вона не знадобиться. Коли ви вмикаєте світло, він також отримує живлення змінного струму від акумулятора через інвертор.

Причина:

Інвертори були встановлені неправильно.

Оскільки сонячні інвертори розроблені для забезпечення багаторічної безвідмовної служби, вони створені, щоб протистояти проблемам. Однак це вірно лише в тому випадку, якщо ви встановили його правильно, без поганих з’єднань чи продуктивності. Як наслідок, більшість внутрішніх проблем із сонячними інверторами, в першу чергу, викликані неправильним монтажем.

Інвертор постійно сигналить.

Є дві основні причини, через які ваш інвертор подає звуковий сигнал: одна полягає в тому, що у вас розрядився акумулятор, а інша — у перевантаженні інвертора.

Якщо ви перевантажите свій інвертор вище його номінальної потужності, інвертор, швидше за все, вимкнеться. Вся ваша потреба в навантаженні не повинна перевищувати номінальний показник інвертора, але ви повинні залишити трохи місця над ним.

Якщо ваш інвертор завжди працює на максимальній потужності, це може призвести до зниження ефективності та продуктивності. Це може вийти з ладу раніше, ніж очікувалося. Це також стосується недорогих інверторів, які часто не витримують більше 80% навантаження від номінальної потужності.

Коли інвертор перевантажується, світлодіод починає блимати (зазвичай супроводжується постійним звуковим сигналом).

Перегрів інвертора

Однією з найбільш типових проблем із сонячними інверторами є перегрів, який не є хорошим показником обслуговування. Висока температура інвертора може негативно вплинути на загальну роботу та вихід енергії. Якщо температура перевищує максимальну робочу температуру, система може бути відключена.

Як виправити

• Перш ніж вибрати когось для встановлення або ремонту інвертора, переконайтеся, що установник є професіоналом із відповідними знаннями. Перевірте, чи все працює на належному рівні потужності, як зазначено виробником.
• Перший крок – від’єднати або вимкнути будь-який пристрій, який не використовується! Потім, якщо на вашому пристрої є такий, натисніть кнопку скидання або від’єднайте розетку та знову під’єднайте живлення.
• Регулярна перевірка вентиляції є найкращою стратегією для вирішення проблеми з температурою. Якщо ви встановлюєте інвертор у обмеженому просторі, переконайтеся, що в ньому є достатня вентиляція, щоб у приміщенні було прохолодно. Ви також повинні забезпечити гідну техніку охолодження для інвертора, залежно від його виду та розміру. Для досягнення найкращих результатів встановіть вентилятори охолодження в розподільній шафі та створіть схему повітряного потоку.
• Тепер, коли ви знаєте про найчастіші проблеми з інвертором і як їх вирішити, ви можете зробити це вдома. Якщо ситуація виходить за межі вашого розуміння, вам слід звернутися за допомогою до фахівця, щоб інвертор не працював.

Проблема високої напруги в мережі

Існує багато побоювань щодо того, як відновлювана енергія загрожує нашим електричним мережам, але справжня проблема, якій не приділяється достатньої уваги з боку галузі, полягає в тому, як зростає напруга на нашій переважно старій та негнучкою інфраструктурі, що не дозволяє клієнтам отримати максимальну віддачу від їх сонячні PV установки.

Звичайно, кожен, хто отримав освіту в цій галузі, вже знає це, але я думаю, що більшість клієнтів не знають, наскільки важливий зв’язок між напругою на інверторе та напругою в мережі. Коли щось йде не так, клієнт отримує рахунок, який показує, що в мережу було експортовано значно менше електроенергії, ніж очікувалося, і хтось — установник сонячної енергії, роздрібний продавець електроенергії чи мережа — отримує роздратований телефонний дзвінок.

Причина:

Щоб виштовхнути електрику, інвертор повинен працювати на більшій напрузі, ніж мережа (струм тече від точки з більш високою напругою до точки з нижчою напругою, ніколи навпаки). Проблема полягає в тому, що кожна сонячна установка, яка подає енергію в систему, трохи підвищує напругу мережі – і оскільки десятки тисяч систем щороку підключаються до мережі SA Power, деякі системи стикатимуться з напругою мережі, яка виходить за межі допуску інвертора ( стандарт AS/NZS 4777.1 обмежує напругу інвертора до 255 В).

Як виправити

• Установка трифазного інвертора є найкращим варіантом, оскільки струм, що подається в мережу, розбивається на три дроти, а не на один з однофазним перетворювачем. Напруга буде зменшуватися, чим нижчий можна зробити струм.
• Оновлення мережі, включаючи заміну ліній електропередач на більш товсті, які меншою мірою сприяють зростанню напруги.
• Збільшення дозволу на напругу в мережі, щоб керувати більшою напругою, що створюється сонячними променями.

Основні кроки для усунення несправностей PV SYSTEM

Оскільки більшість домогосподарств встановлюють сонячні фотоелектричні (ФЕ) панелі, щоб заощадити гроші, найочевидніший спосіб визначити, чи працюють вони, — це перевірити ваш рахунок за електроенергію. Щось не так, якщо звіт за цей місяць набагато вищий, ніж за минулий.

Нижче наведено основні кроки для усунення несправностей PV SYSTEM

Крок 1. Спочатку перевірте вимикачі.

Хіба не дратує, коли ваша телефонна техпідтримка запитує, чи підключено та увімкнено комп’ютер, який ви намагаєтеся виправити? Це принизливо. Однак ці представники служби підтримки клієнтів повинні запитати, оскільки «вимкнений» ПК є однією з найпоширеніших причин непрацездатності комп’ютера користувача.

Вимикачі або маленькі блоки запобіжників, які керують електричним потоком вашого будинку, є таким же.

Ці вимикачі можуть спрацьовувати через стрибки напруги, несправності або перевантаження, що перешкоджає заряджати прилади сонячною енергією або подавати її в мережу. Однак, відновлення їх початкового стану часто буває достатнім для вирішення проблеми. Для глибшого розуміння запобігання спрацьовуванню автоматичних вимикачів прочитайте про Важливі заходи для надійності фотоелектричної системи: захист від перевантаження та короткого замикання.

Крок 2: Шукайте перешкоди

Оскільки сонячні батареї потребують прямих сонячних променів для виробництва електроенергії, дуже важливо тримати їх подалі від усього, що може перешкодити їх виробництву, наприклад:

• Дерева з новим листям, які можуть заважати світлу. Можливо, вам доведеться обрізати деякі гілки, якщо це так.
• Пил, бруд і пилок, які накопичувалися з часом і не дають сонячному світлу досягати вас PV панелі. Ось кілька безкоштовних рекомендацій щодо очищення сонячних панелей.

Ви також повинні подивитися під панелями на предмет перешкод. Миші, птахи та інші паразити можуть пошкодити компоненти вашого пристрою PV системи, що призводить до меншого виробництва енергії. Тому дуже важливо видалити будь-які фекалії та бруд. Також непогано поставити захист від шкідників, щоб у майбутньому не допустити шкідників.

Крок 3: Переконайтеся, що ваш сонячний інвертор працює належним чином.

Майже кожен PV Система включає інвертор, який перетворює енергію постійного струму (постійного струму), що генерується вашими сонячними панелями, в електроенергію змінного струму (AC) для використання побутовою технікою.

• Він працює, якщо світло на вашому сонячному інверторе горить постійно та зелене. Вам не потрібно нічого робити.
• Якщо індикатор на вашому інверторе горить жовтим, червоним або блимає, це означає, що проблема.

Крок 4: Подивіться на свій сонячний лічильник.

Сонячні лічильники відповідають за реєстрацію енергії, виробленої вашим PV система в режимі реального часу. Це допомагає виявити відхилення, порівнюючи історичні виробничі дані з поточними даними. Сонячні лічильники часто є першою (і єдиною) лінією захисту від марних заощаджень для багатьох домогосподарств.

Крок 5: Установіть моніторинг сонячної енергії 

Якщо у вас є функціональний сонячний лічильник, ви повинні бути в змозі визначити більшість проблем з продуктивністю на ранній стадії, і не забувайте перевіряти його на регулярній основі. Однак ви повинні мати на увазі. Вам також потрібно буде відстежувати історичні дані, щоб представити поточні показники сонячної енергії в перспективі.

Така уважність не завжди під силу звичайному домовласнику.

Встановлення сонячного моніторингу є кращим варіантом (або виправити поточні налаштування моніторингу). Наприклад, у Stable Solar ми надаємо комплексні сонячні послуги та програми членства, які включають:

• Працюйте у фоновому режимі, відстежуючи виробництво вашого PV система в режимі реального часу.
• Дозволяє отримати доступ до статистики продуктивності з будь-якого комп’ютера або мобільного пристрою.
• Щоб встановити здоров’я вашої Сонячної системи, вивчіть статистику історичного покоління, місцеві погодні умови та те, що виробляють ваші сусіди.
• Надсилайте сповіщення, коли ваш PV вихід системи відхиляється від свого звичайного діапазону.

Поради для здоров’я PV SYSTEM

Сонячні панелі працюють не однаково добре в усіх ситуаціях, але ви можете підвищити ефективність і продуктивність вашої сонячної системи або масиву, вживаючи активних заходів. Ви можете отримати максимальну віддачу від інвестицій у сонячну енергію, виконавши кілька простих кроків. Ці чотири рекомендації можуть допомогти вам оптимізувати вихід ваших сонячних панелей і заощадити гроші на електроенергії, від розміщення їх для найкращого виробництва електроенергії до отримання знижок на комунальні послуги та нагород за зелену енергію.

1. Видаліть будь-який відтінок:

 Сонячні батареї найкраще працюють, коли вони піддаються впливу прямих сонячних променів. Вихід вашого масиву може різко зменшитися, якщо сонце заблоковано деревом або іншою структурою. За словами Energy Sage, тінь особливо шкідлива для сонячних панелей, які використовують «струнний» стиль інвертора, який обмежує вихід масиву до інтенсивності найслабшої панелі. Навіть якщо лише крихітна частина вашого масиву затінена, продуктивність всієї інсталяції може зменшитися.

Дерева слід обрізати або видалити з території навколо вашого масиву. Якщо дерева не можна видалити або компонент структури відкидає тінь, Energy Sage радить використовувати мікроінвертор або інвертор з оптимізатором потужності, щоб підвищити вихід із незатінених областей масиву.

2. Стати обличчям до сонця: 

Коли сонячні панелі звернені безпосередньо до сонця, вони виробляють найбільше енергії. Solar Reviews стверджує, що панелі, спрямовані прямо на південь, будуть отримувати найбільше прямих сонячних променів протягом дня і мати максимальний потенціал. Вдень та рано ввечері більш західне положення забезпечує більшу потужність.

Ідеальна орієнтація сонячної панелі визначається тим, як і коли ви споживаєте енергію, а також скільки коштує ваша електроенергія.

Коли комунальне підприємство пропонує чистий облік 1:1, що є практикою надання комунальних послуг кредитів за повну вартість рахунків за надлишок електроенергії, виробленої сонячною системою клієнта, панелі, що виходять на південь, можуть бути найкращим варіантом. Мета – виробляти якомога більше електроенергії в будь-який час доби.

Якщо комунальне підприємство використовує рахунки за час використання, який стягує більшу ставку, коли використовується найбільше електроенергії, вам потрібно буде звернути увагу на те, коли найбільше споживається електроенергія у вашій компанії чи будинку. Південний або південно-західний напрямок може бути кращим у цьому сценарії.

3. Тримайте його в чистоті: 

З часом на ваших сонячних панелях може накопичуватися пил, що знижує їх продуктивність. За даними Національної лабораторії відновлюваної енергії, накопичення пилу з часом може знизити продуктивність вашого масиву на 7%.

4. Податкові кредити та відшкодування сонячної енергії:

Оскільки сонячна енергія корисна для навколишнього середовища, уряд надає податкові пільги та знижки на державному, муніципальному та федеральному рівнях. Заохочення для нових установок можуть бути доступні у місцевому комунальному підприємстві.

Висновок

наявність PV система, яка не працює, ніколи не є чудовим відчуттям, але це не обов’язково покладається на вас PV установка системи. Використовуючи деякі з простих оцінок і рішень, які ми окреслили для діагностики та усунення поширених збоїв, ви можете швидко відновити роботу системи. А через місяці, коли ви відчуєте свій перший рахунок за електроенергію, ви зрозумієте, що вся важка робота того варте.

Отже, ось найпоширеніші системні збої та способи їх усунення. Сподіваємося, ці поради дозволять вам уникнути деяких системних збоїв вдома. Якщо так, будь ласка, повідомте нам про це на нашому сайті ZBeny сторінка. Ми будемо раді почути від вас!