Jak sprawdzić, czy moduł fotowoltaiczny jest sprawny?

Twoja instalacja straciła wydajność i podejrzewasz, że to wina modułów? Nie wiesz, w jaki sposób odróżnić naturalny spadek efektywności od poważnej usterki? Przyczyn może być wiele. Dowiedz się, jak rozpoznać, czy moduł fotowoltaiczny jest sprawny. 

‍

Dlaczego moduły obniżają swoją efektywność – naturalne zjawiska

Zanim wezwiesz pomoc do zepsutych modułów, pamiętaj, że istnieją naturalne zjawiska, które obniżają ich efektywność. Należą do nich: 

• zbyt wysoka temperatura otoczenia – już 35°C w powietrzu powoduje, że ogniwa nagrzewają się do 60°C. W efekcie ich moc spada średnio o 14%, a napięcie o 15%.
• LID (Light Induced Degradation) – degradacja wywołana światłem słonecznym, które powoduje liniowy spadek efektywności modułów, bo wchodzi w reakcję z tlenem i borem, obecnymi w ogniwach. W pierwszym roku użytkowania sprawność modułu spada nawet o 2-3%, a po 10 latach oscyluje wokół 90-92%.

W obu przypadkach pomoc nie jest potrzebna. Kiedy temperatura spadnie, moduły odzyskają pełną moc, a w przypadku LID o trwałym braku efektywności mówi się, kiedy ta znajdzie się poniżej 80% (czyli po 25 latach, jeśli moduły są dobrej jakości).

Sprawdź również wpis o tym, Do której godziny fotowoltaika produkuje prąd?.

Co się psuje w modułach fotowoltaicznych?

Awarie modułów PV biorą się z uszkodzeń takich elementów, jak:

• ogniwa – warstwa krzemowa,
• szyba – rysy, pęknięcia, stłuczenia,
• folia EVA – delaminacja, odbarwienia,
• przewody – nieszczelna izolacja, osłabienie zacisków,
• rama – korozja.

Jeśli podejrzewasz uszkodzenie modułu fotowoltaicznego, skontaktuj się ze specjalistą, który zweryfikuje jego stan i, jeśli Twoje obawy się potwierdzą, zaleci jego wymianę.

Kamera termowizyjna do kontroli modułów fotowoltaicznych

Kamera termowizyjna wykrywa te miejsca na modułach, które mają podwyższoną temperaturę. To tzw. hot spoty, które powstają wskutek:

• zacienienia, np. przez drzewo, komin, antenę,
• zabrudzenia, które prowadzi do zacienienia i odbarwień (np. liście, ptasie odchody),
• uszkodzeń mechanicznych, np. rysy, mikropęknięcia, stłuczenia.

Miejsca te nie produkują energii elektrycznej i przepływa przez nie prąd wsteczny. Przez to nadmiernie się nagrzewają i obniżają sprawność modułu. Do tego dochodzi do wypalenia miejscowego, a w skrajnych przypadkach również samozapłonu modułu.

Testowanie modułów fotowoltaicznych

Sprawność modułów PV weryfikuje się przy pomocy specjalistycznych mierników i testerów. Mierzy się wybrane parametry, które pozwalają ustalić, czy i w jakim zakresie moduł uległ uszkodzeniu.

Testery oporu 

W kontroli sprawności modułów fotowoltaicznych pomagają mierniki do pomiaru napięcia jałowego i prądu krótkiego obwodu.

Jeśli parametry na miernikach różnią się od specyfikacji modułów na karcie produktu, oznacza to awarię tych drugich. Wskutek uszkodzeń nie pracują wydajnie i należy je wymienić.

Testy elektroluminescencyjne

Pozwalają zidentyfikować mikrouszkodzenia powstałe wskutek: 

• zjawisk atmosferycznych,
• PID – degradacji indukowanym napięciem,
• niewłaściwego transportu,
• błędnego montażu.

Testy te przeprowadza się z wykorzystaniem dwóch kamer w czasie, gdy przez moduł przepływa prąd. Urządzenia wykonują serię zdjęć ogniw i pokazują zmienione miejsca.

Testery instalacji fotowoltaicznych

Sprawdzają wydajność łańcucha fotowoltaicznego, mierząc m.in.:

• rezystancję aktywnych przewodów w modułach,
• natężenie promieniowania słonecznego,
• temperaturę modułu i środowiskową,
• napięcien otwartego obwodu,
• prąd zwartego obwodu. 

Obsługują do kilkudziesięciu typów modułów fotowoltaicznych, dzięki czemu pomiary są dokładne.

Wsparcie instalacji PV na co dzień informuje o awariach modułów

Efektywność modułów kontrolują również urządzenia do monitoringu i optymalizacji pracy fotowoltaiki. Dzięki nim o awarii dowiadujesz się od razu, kiedy tylko wystąpi.

Mikrofalowniki 

Monitorują pracę modułów, rejestrują dane o produkcji i zarządzają pracą instalacji PV. Układ MPPT pozwala im śledzić punkt mocy maksymalnej dla określonych warunków. Zwykle obsługują tylko od 1 do 4 modułów, dzięki czemu szybciej można znaleźć ten uszkodzony, niż w przypadku falowników, do których należy kilkanaście modułów.

Optymalizatory mocy

Monitorują parametry pracy poszczególnych modułów i informują o awarii. Montuje się je przy każdym module, dzięki czemu od razu wiadomo, który wymaga kontroli i ewentualnej wymiany. Pozwalają natychmiast wyłączyć uszkodzony moduł, żeby nie obciążać pozostałych w układzie stringowym.

Aplikacje, datamanagery i systemy do monitorowania systemu PV

Monitoring instalacji fotowoltaicznej pozwala wykryć, które moduły pracują z niższą sprawnością lub nie pracują wcale. Niektóre systemy dają możliwość podglądu pracy każdego modułu z osobna, dzięki czemu od razu widzisz, który z nich wymaga wizyty fachowca.

Więcej na temat kontroli pracy instalacji PV znajdziesz tutaj: Monitoring i zarządzanie systemem fotowoltaicznym w pigułce

Diagnostyka modułów fotowoltaicznych

Za spadek efektywności modułów odpowiadają najczęściej naturalne zjawiska, niska jakość materiałów, nieprawidłowy montaż i niewłaściwa konserwacja. Na co dzień możesz wspierać się urządzeniami, które optymalizują pracę instalacji, a przy okazji informują o awarii konkretnego modułu. Weryfikację stanu technicznego modułów zostaw specjalistom, którzy mają odpowiedni sprzęt.

Masz wątpliwości, czy Twój system PV działa tak, jak powinien? Nie wiesz, gdzie znaleźć informacje dotyczące produkcji energii elektrycznej? Zajrzyj również do tego artykułu: Jak sprawdzić, czy fotowoltaika produkuje prąd?

‍