Инструменты и методы для поддержания максимальной производительности солнечных проектов

Уилл Уайт, специалист по приложениям компании Fluke | 10 мая 2023 г.

В то время как мир стремится достичь амбициозных целей по декарбонизации, проекты в области чистой энергетики прокладывают путь и быстрыми темпами вводятся в действие. Проектирование, получение разрешений и строительство проектов — это только начало для владельцев солнечных фотоэлектрических активов. Проверка и обслуживание солнечных систем имеют решающее значение, и необходимы постоянные усилия, чтобы они продолжали работать с максимальной эффективностью, обеспечивая при этом долговечность, безопасность и окупаемость инвестиций. Ниже приведены некоторые распространенные проблемы, на которые следует обратить внимание техническим специалистам, а также инструменты, которые можно использовать для выявления недостаточной производительности.

Проведение тщательного визуального осмотра фотоэлектрической системы является основой каждой проверки. Благодаря этому начальному шагу вы сможете быстро определить области системы, требующие немедленного внимания, особенно в отношении вопросов, влияющих на безопасность системы. Например, индикаторы опасных дуговых замыканий можно обнаружить, выявляя изношенные или ослабленные соединения, коррозию или разрывы в изоляции. Это первоначальное сканирование также может выявить компоненты системы, дальнейшее исследование которых с использованием соответствующих инструментов будет полезно.

Подрядчики по солнечной энергии столкнутся со многими непредвиденными неисправностями системы на протяжении всего срока службы высокопроизводительной солнечной установки. Эти сценарии требуют универсального набора инструментов, включая цифровые мультиметры, клещи, тестеры сопротивления изоляции и измерители освещенности. Эти инструменты могут тестировать компоненты всей системы, чтобы полностью проанализировать производительность и выявить проблемы, такие как проверка эффективности инвертора, уровней напряжения и тока переменного/постоянного тока, а также целостности предохранителей.

Распространенной проблемой, которую трудно диагностировать, являются замыкания на землю, поскольку они могут иметь самые разные причины, включая повреждение изоляции проводника, неправильную установку, защемление проводов и повреждение водой. Мониторинг сопротивления изоляции и детекторы остаточного тока (УЗО) могут использоваться для обнаружения замыканий на землю постоянного тока и предотвращения последующих дуговых замыканий, которые могут привести к попаданию напряжения на металлические компоненты и повышению риска возгорания. Рекомендуется проводить частые проверки заземления с использованием мониторов сопротивления изоляции или путем установки УЗО на проводники массива для измерения аномальных токов.

Причину многих неисправностей фотоэлектрической системы также можно диагностировать путем получения тепловых изображений критических компонентов фотоэлектрической системы. Тепловизионные камеры незаменимы для установления контрольных показателей температуры на рабочей площадке, позволяя подрядчику выявлять температурные аномалии, возникающие во время процедур технического обслуживания.

Показание температуры во внутренней системе, превышающее обычное, может указывать на то, что компонент имеет неэффективную проводку или нарушенную связь передачи, что указывает на соединения с высоким сопротивлением. Учет показаний высоких температур должен быть приоритетом, чтобы предотвратить риск возгорания и дополнительного повреждения других компонентов системы. Высокие температуры также могут указывать на неэффективность фотоэлектрического модуля или цепочки. Альтернативно, области, в которых показана температура ниже базовой линии, могут указывать на разрыв соединения или перегорание предохранителя.

Подрядчики по солнечной энергии могут использовать индикаторы кривой тока-напряжения (IV) для выявления неисправностей системы, выступая в качестве эффективной альтернативы совместному использованию цифрового мультиметра, токовых клещей и измерителя освещенности. Тестирование ВАХ измеряет точки между напряжением холостого хода и током короткого замыкания, отображая визуальную кривую, представляющую выходную фотоэлектрическую мощность. Отображаемая ВАХ помогает подрядчикам выявить проблемы, связанные с байпасными диодами, пониженным током или напряжением, последовательным сопротивлением и низким сопротивлением шунта.

Тестирование IV-кривой также помогает оценить финансовую выгоду от определенных процедур. Например, многие фотоэлектрические системы в сухих и пыльных районах сталкиваются с проблемой потери загрязнения, когда пыль и грязь на панелях снижают способность солнечного света эффективно преобразовываться в энергию. Тестирование ВАХ позволяет количественно оценить эти потери путем сравнения измерений ряда грязных модулей с ожидаемым базовым уровнем. Выбранный набор грязных фотоэлектрических модулей тестируется, затем промывается и повторно тестируется для сравнения результатов первоначального теста. Результаты каждого теста можно использовать для измерения воздействия загрязнения и оценки целесообразности очистки массива.