Zagotavljanje zanesljivega delovanja sončnih elektrarn

Zagotavljanje zanesljivega delovanja sončnih

elektrarn

Konferenca ZSFV 2015: 11. september 2015

Kristijan Brecl

Univerza v Ljubljani

Fakulteta za elektrotehniko

Laboratorij za fotovoltaiko in optoelektroniko

Kazalo

ZSFV konferenca, 11. september 2015, Celje

K. Brecl 2

• Monitoring

• Končni izplen

• Faktor učinkovitosti SE

• Analiza delovanja sončnih elektrarn v Sloveniji v letu 2013

Spremljanje delovanja sončnih elektrarn - monitoring:

Vzdrževanje sončnih elektrarn:

• Redni pregledi

• Odkrivanje napak

• Primeri iz prakse

Spremljanje delovanja sončnih elektrarn

K. Brecl 3

Monitoring sistemi


Monitoring sistemi

kompleksni

enostavni

lokalni

daljinski

spletni

generični

od proizvajalcev

razsmernika

Vir: Versoley

Meritev:• moč• napetost • energija

Meritev:• moč• napetost• tok • energija

• sevanje• temperatura • veter• …

Analize:

• grafični prikaz• napoved• alarm

Spremljanje delovanja sončnih elektrarn


K. Brecl 4

Monitoring sistemi

Vir: PVlog, SMA, Sunsentry

Analiza delovanja sončnih elektrarn


K. Brecl 5

• Energijski izplen

• Faktor učinkovitosti

Parametri vrednotenja:

Parametri vrednotenja sončnih elektrarn

Y – razmerje med proizvedeno energijo in nazivno močjo sončne elektrarne

odvisen od sončnega obsevanja in temperature

PR – razmerje med proizvedeno energijo in energijo, ki bi jo elektrarna proizvedla pri nazivnem izkoristku

neodvisen od sončnega obsevanja; PRT neodvisen tudi od temperature

Analiza delovanja sončne elektrarne


K. Brecl 6

Primerjava med letnim izplenom in faktorjem učinkovitosti

letoletni izplen(kWh/kW) PR PRT

2012 1234 0.88 0.922013 1289 0.82 0.872014 1052 0.86 0.90

0.6

0.7

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.1.2012 19.7.2012 4.2.2013 23.8.2013 11.3.2014 27.9.2014

PR PR_T

Analiza delovanja sončnih elektrarn


K. Brecl 7

Pregled

• Letni donos sončne elektrarne (kWh)

• Letni izplen SE (kWh/kW)

• Analiza izpadov

Analiza SE na osnovi merjenja energije:

Analiza SE na osnovi merjenja energije in podatkov bližnje meteorološke postaje:

Analiza SE na osnovi merjenja energije in vremenskih podatkov na lokaciji SE:


• Letni izplen SE (kWh/kW)

• Navidezni faktor učinkovitosti

• Ocena izgub na osnovi izpadov (kWh)


• Letni izplen SE (kWh/kW) - Y

• Faktor učinkovitosti – PR, temperaturno kompenziran faktor učinkovitosti – PRT

• Analiza izgub na osnovi izpadov (kWh)

Analiza SE v Sloveniji


K. Brecl 8

Lokacije SE in meteoroloških postaj

Parametri vrednotenja sončnih elektrarn


K. Brecl 9

Letni izplen SE v letu 2013

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 250 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500

0 4 13 2144

130

379

768

710

239

36 16 12

Št. s

on

čnih

ele

ktra

rn

Letni izplen (kWh/kW)



K. Brecl 10

Navidezni faktor učinkovitosti - 2013

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

2254

220

662

975

351

5114 4 2 6

Št. s

on

čnih

ele

ktra

rn

Faktor učinkovitosti

Povprečni PR‘ = 0.83

0

50

100

150

Osrednja SLO

0

100

200

300

Podravje

0

100

200

300

Celjska

0

50

100

150

Gorenjska

0

20

40

60

Primorska

0

20

40

60

Notranjska

0

50

100

Dolenjska

0

50

100

Prekmurje



K. Brecl 11

Regijska primerjava – faktor učinkovitosti



K. Brecl 12

Sezonska primerjava – faktor učinkovitosti

0

200

400

600

800

1000

1200

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Št. s

on

čnih

ele

ktra

rn

APR

Pomlad Poletje Jesen Zima

Vzdrževanje sončnih elektrarn


K. Brecl 13



K. Brecl 14

Preventivni pregled

• vizualni pregled (PV moduli, AC in DC omarice, vodniki, razsmernik, nosilna konstrukcija…)• pregled s termografsko kamero (PV moduli, AC in DC omarice)• pregled delovanja razsmernika• analiza delovanja

Letni pregledi:

Mesečni pregledi:

• vizualni pregled (PV moduli, AC in DC omarice, vodniki, razsmernik…)• analiza delovanja

Dnevni pregledi:

• pregled poročila delovanja SE v prejšnjem dnevu• monitoring z možnostjo obveščanja o napakah

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

6:00 9:00 12:00 15:00 18:00

Pac

(W

)

brez napake z napako



K. Brecl 15

Odkrivanje napak

Ob analizi delovanja sončne elektrarne:

• moč SE nižja od pričakovane (določitev okvirne lokacije napake)• napako sporoči monitoring sistem• nenadni izpadi sončne elektrarne

Iskanje napake:

• določitev niza modulov z napako • vizualen pregled in iskanje PV modula z napako• iskanje napake s termografsko kamero• iskanje napake z merilnikom nizov/modulov• meritev STC moči modula, elektroluminiscenca…

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

6:00 9:00 12:00 15:00 18:00

Pac

(W

)

brez napake z napako

temperaturna kompenzacija innormiranje na sončno sevanje



K. Brecl 16

Odkrivanje napak

• prekomerno staranje modula (rumenenje EVA folije)• poškodbe modula (lom, delaminacija, vroče točke)

Ob vizualnem pregledu:

Vir: lgenergy



K. Brecl 17

Odkrivanje napak


• prekomerno staranje modula (rumenenje EVA folije)• poškodbe modula (lom, delaminacija, vroče točke)• senčenje



K. Brecl 18

Odkrivanje napak

• prekomerno staranje modula (rumenenje EVA folije)• poškodbe modula (lom, delaminacija, vroče točke)• senčenje• poškodbe kablov• posledice pregretja spojnih točk vodnikov


Vir: Institut für Solare Energieversorgungstechnik e.V.

Vir: Autan Solaire



K. Brecl 19

Odkrivanje napak

Ob pregledu s termografsko kamero:

• vroče točke v modulu• slabi stiki v električnih omaricah• pregrevanje razsmernika



K. Brecl 20

Odkrivanje napak z elektroluminiscenco



K. Brecl 21

Odkrivanje napak z elektroluminiscenco – zlomljen modul

PVportal – Slovenski portal za fotovoltaiko


K. Brecl 22

Trenutna proizvodna SE in tridnevna napoved

Hvala za pozornost [email protected]

Presentations & Public Speaking

Zagotavljanje zanesljivega delovanja sončnih elektrarn