Saulės moduliai ilgainiui praranda dalį galios – tai normalus fizinis procesas. Kokybiškas modulis per metus praranda 0,5–0,7% galios ir po 25 metų veikia 80–85% pajėgumu.
Tiesa, mechaniniai pažeidimai, užterštumas, gamybos defektai ir netinkama instaliacija šį procesą pagreitina – modulis gali prarasti keliasdešimt procentų galios per kelerius metus, o ne dešimtmečius.
Taigi, kokie veiksniai labiausiai mažina saulės modulių galią, kaip juos diagnozuoti ir kokiais būdais užtikrinti ilgalaikį sistemos veikimo efektyvumą?
Visus „Švari Energija” saulės modulių sprendimus galite peržiūrėti čia → saulės moduliai.
Normalus galios mažėjimas ir jo normos
Saulės modulių galios mažėjimas laikui bėgant vadinamas degradacija. Pirmaisiais eksploatacijos metais moduliai praranda 1–3% galios – tai pradinis stabilizacijos etapas, kurio metu puslaidininkinio medžiaga prisitaiko prie aplinkos sąlygų. Vėlesniais metais degradacijos tempas sulėtėja iki 0,5–0,7% per metus – tai laikoma normalia degradacija.
Galios kritimas viršija normą, kai modulis nuolat praranda daugiau nei 1% galios per metus. Tai rodo fizinį pažeidimą, gamybos defektą arba netinkamas eksploatacijos sąlygas.
Dažniausios saulės modulių problemos
Mikro įtrūkimai
Mikro įtrūkimai – tai ploni įtrūkimai saulės elemento struktūroje, nematomi plika akimi.
Juos sukelia mechaninis poveikis – transportavimo metu patirtos vibracijos, krušos smūgiai ar netinkamas instaliavimas. Mikro įtrūkimai blokuoja elektros srovės tekėjimą per pažeistą elemento dalį ir mažina modulio galią proporcingai pažeisto ploto dydžiui.
Karštosios dėmės
Karštoji dėmė atsiranda, kai vienas ar keli saulės elementai modulyje gamina mažiau elektros nei kiti – dėl užterštumo, šešėlio ar pažeidimo.
Stipresni elementai stumia srovę per silpnesnį, kuris ją absorbuoja ir virsta šilumos šaltiniu. Karštosios dėmės temperatūra gali siekti 200°C ir pažeisti ne tik elementą, bet ir aplinkinę laminato struktūrą.
PID efektas
PID (angl. Potential Induced Degradation) – tai galios praradimas, kurį sukelia aukšta įtampa tarp saulės elemento ir modulio rėmo.
PID efektas dažniausiai pasireiškia didelėse saulės elektrinėse su aukštos įtampos grandinėmis ir drėgnomis klimato sąlygomis. Paveiktas modulis gali prarasti iki 30% galios, tačiau PID efektas yra iš dalies atstatomas specialia įtampos inversijos procedūra.
Užterštumas
Dulkės, lapai, paukščių išmatos ir samanų nuosėdos ant modulio paviršiaus blokuoja saulės spindulius.
Dalinis užteršimas yra ypač žalingas, nes užteršta zona veikia kaip šešėlis ir aktyvuoja apsauginius bypass diodus, išjungiančius dalį grandinės. Vienas užterštas modulis gali sumažinti visos grandinės galią.
Delaminacija
Delaminacija – tai modulio sluoksnių atskyrimas, kai apsauginė EVA plėvelė atšoka nuo stiklo arba galinio sluoksnio.
Ją sukelia drėgmės prasiskverbimas ir ilgalaikis UV poveikis. Delaminuotose zonose kondensuojasi drėgmė, kuri pagreitina koroziją ir sukelia elektros nuotėkį.
Kaip atpažinti galios sumažėjimą?
- Elektrinė gamina mažiau nei įprastai — monitoringo sistema rodo mažesnius gamybos rodiklius tą pačią sezono dieną, esant panašioms oro sąlygoms kaip praėjusiais metais.
- Neatitikimas tarp modulių — monitoringo sistema rodo, kad vienas ar keli moduliai gamina žymiai mažiau nei kiti toje pačioje grandinėje.
- Matomos fizinės žalos požymiai — patamsėję arba pageltonuoti modulio plotai, įtrūkęs stiklas, atšokęs rėmas arba pūslės laminato paviršiuje.
- Neįprastas inverterio elgesys — inverteris dažnai išsijunginėja, rodo klaidos kodus arba veikia nestabiliai be aiškios priežasties.
- Padidėjusi elektros sąskaita — elektros pirkimas iš tinklo didėja, nors suvartojimo įpročiai nepasikeitė.
Kaip diagnozuoti saulės modulių problemas?
Monitoringo sistema
Monitoringo sistema – tai programinė įranga, fiksuojanti kiekvieno modulio arba grandinės gamybos rodiklius realiuoju laiku.
Galios sumažėjimą diagnozuoti pradedama nuo monitoringo sistemos – lyginami kiekvieno modulio rodikliai tarpusavyje ir su tuo pačiu laikotarpiu praėjusiais metais. Modulis, kurio gamyba nuolat žemesnė nei kitų grandinėje, reikalaus tolesnio patikrinimo.
Profesionali diagnostika
Kai monitoringo sistema rodo anomaliją arba ant modulių matomi fiziniai pažeidimai, kviečiamas technikas.
Technikas naudoja termovizoriaus kamerą karštųjų dėmių ir delaminacijos zonoms aptikti, I-V kreivės analizatorių faktinei modulio galiai išmatuoti ir palyginti su gamintojo specifikacija bei EL kamerą mikro įtrūkimams, nematomiems plika akimi, nustatyti.
Kaip apsaugoti modulius nuo galios sumažėjimo?
| Veiksmas | Kaip ir kada |
|---|---|
| Reguliariai valyti modulius | Bent kartą per metus, dulkėtose vietose ar esant dideliam paukščių aktyvumui – du kartus per metus. Valymas atliekamas minkšta šluoste ir vandeniu, nenaudojant abrazyvinių valymo priemonių, kurios braižo apsauginį stiklą. |
| Stebėti gamybos rodiklius | Monitoringo sistema tikrinama reguliariai, palyginama gamyba su tuo pačiu laikotarpiu praėjusiais metais. Staigus gamybos kritimas reikalauja nedelsiant patikrinti sistemą. |
| Pašalinti šešėlio šaltinius | Medžių šakos, antenos ar kiti objektai, metantys šešėlį ant modulių, pašalinami arba apkarpomi. |
| Užtikrinti tinkamą ventiliaciją | Moduliai montuojami su pakankamu tarpu nuo stogo paviršiaus, kad oras galėtų cirkuliuoti – perkaitę moduliai degraduoja greičiau ir gamina mažiau elektros. |
| Atlikti periodinę profesionalią patikrą | Termovizinė patikra atliekama kas 3–5 metus arba po ekstremalių oro reiškinių, tokių kaip kruša ar stiprus vėjas. Ankstyvas pažeidimų aptikimas leidžia išvengti didesnės žalos. |