Сонячна електростанція – це комплект електротехнічного обладнання та опорних конструкційних елементів, з’єднаних у систему генерації електроенергії за рахунок сонячного випромінювання. Технічне обслуговування сонячних електростанцій відіграє велику роль у продуктивності. Тому встановити СЕС – мало. Потрібно ще подбати про своєчасне та якісне обслуговування.
Основними компонентами сонячної електростанції є:
- Фотомодулі, вони ж – сонячні панелі, або як їх ще називають – сонячні батареї. Фотоелектричні модулі (ФЕМ) – це об’єднані в одному корпусі (модулі) фотоелектричні елементи (сели) на основі кремнію, що здатні виробляти електроенергію при попаданні на них сонячного світла. Таких селей в одному ФЕМ може бути від 60 до 144 шт., і всі вони пов’язані певним чином. Це паспортні дані фотомодуля – напруга та сила постійного струму, яку він забезпечує за стандартних умов освітлення. Стандартні умови для класифікації сонячних панелей – освітлення 1000 Вт/м2.
- Інвертор. Може бути мережевий, гібридний або автономний. Це пристрій, який перетворює постійний струм від ФЕМ на змінний струм, і передає його в мережу, до якої він підключений. Також інвертор має вбудовану систему моніторингу роботи сонячної електростанції.
- Комутаційне та захисне обладнання СЕС. Сучасні мережеві інвертори сонячних електростанцій зазвичай мають вбудовані роз’єднувачі навантаження з боку постійного струму (з боку ФЕМ) та вбудований захист від перенапруги. Однак обов’язково рекомендованими для встановлення в комплекті СЕС є зовнішні прилади захисту та комутації інвертора. Вони поєднуються в одному монтажному боксі і виконують роль увімкнення/вимкнення обладнання СЕС та його захисту від імпульсів перенапруги. У разі спрацьовування такого захисту з ладу виходить зовнішнє обладнання, а інвертор залишається неушкодженим і може працювати у штатному режимі.
- Кабельні траси. Фотомодулі СЕС об’єднуються в стрінги (ряди послідовно з’єднаних панелей) та підключаються до інвертора. Для цього ми використовуємо спеціальний тип кабелю – так званий соларний кабель. Він має особливі характеристики, що забезпечують надійну передачу постійного струму під високою напругою протягом усього періоду експлуатації СЕС. А це 20 – 25 років! Також до комплекту кабелів СЕС відноситься лінія змінного струму від інвертора до точки підключення фотоелектростанції до мережі вашого домогосподарства або підприємства.
- Опорні конструкції для сонячних панелей. Надійність та довговічність роботи ФЕМ безпосередньо залежить від їхньої орієнтації на сонці та якості їх монтажу. Саме система кріплення фотомодулів є основою сонячної електростанції. А опора вашого сонячного бізнесу має бути надійною! Тому ми виокремлюємо дві основні характеристики опорних конструкцій для ФЕМ – це міцність та довговічність.
Моніторинг СЕС – основа сервісного обслуговування
Ми, компанія «ІНТЕЛ ІНЖЕНІРИНГ», встановлюємо системи моніторингу на всіх наших сонячних електростанціях. Адже контроль роботи в режимі онлайн та історія генерації є найкращим інструментом превентивної діагностики СЕС.
Завдяки постійному моніторингу збудованих фото-електростанцій, ми маємо можливість оперативного реагування на будь-які позаштатні ситуації, що можуть виникнути. Наприклад:
- втрата зв’язку із сонячною електростанцією;
- знеструмлення інвертора СЕС;
- відключення одного або декількох рядів фотомодулів;
- спрацьовування захисту інвертора щодо перевищення чи заниження напруги мережі тощо.
Моніторинг наших об’єктів дозволяє аналізувати збережені в історії інверторів повідомлення про тимчасові відключення або аварійні режими роботи. Це дає нам можливість визначити причину виходу з експлуатації обладнання, а найчастіше – попередити цю ситуацію. Ремонт сонячних панелей – це вже остання міра.
Накопичені за декілька років моніторингу статистичні дані, дозволяють нам порівнювати та аналізувати роботу різних сонячних електростанцій. І на основі досвіду спостережень за їх роботою, робити попередні висновки щодо коректності чи некоректності роботи СЕС.
Перше, що ми запитуємо у стороннього клієнта, у разі звернення із запитом про сервіс сонячної електростанції – це доступ до системи моніторингу.
Як переконатись, що ваша сонячна електростанція нормально функціонує?
На етапі проектування кожної фотоелектростанції, ми робимо розрахунок її щомісячної генерації, відповідно до умов, у яких вона працюватиме. Подальший моніторинг її роботи дозволяє переконатися, що побудована СЕС працює як слід. Отже, інтегральним показником коректності роботи сонячної електростанції є оцінка кількості електроенергії, що виробляється, за день, місяць і рік.
Можливість порівняння зазначених показників з аналогічними показниками багатьох збудованих нами сонячних електростанцій, дозволяють об’єктивно оцінити коректність роботи сторонньої СЕС. Термін служби сонячних панелей значно зростає, якщо є моніторинг роботи СЕС.
Діагностика роботи сонячної електростанції
Якщо сонячна електростанція не обладнана системою моніторингу, а ми зустрічаємо і такі варіанти, то діагностика її роботи значно ускладнюється. У такому разі, за свідченням клієнта та на основі огляду, необхідно скласти схему підключення СЕС та провести її повну діагностичну ревізію.
Візуальний огляд опорних конструкцій, кабельних трас та електричних з’єднань дозволяють виключити або ж по можливості усунути грубі порушення правил монтажу сонячних електростанцій.
Аналіз внутрішньої історії інвертора дозволяє порівняти статистику його роботи з напрацюванням схожих по комплектації СЕС хоча б за певний період. Це дозволяє зробити грубий висновок про коректність або некоректність роботи сонячної електростанції, що діагностується.
Однак відсутність системи моніторингу та, як наслідок, відсутність історії робочих параметрів СЕС не дають у такому разі можливості оцінити вольтамперні характеристики рядів фотомодулів.
Перевірка вольтамперних характеристик сонячних панелей
Вольтамперна характеристика ФЕМ – це, насправді, його робочий паспорт. Цей графік показує залежність струму, що протікає через сонячну панель від напруги. Кожна сонячна батарея має перевірену на заводі ВАХ, і має забезпечувати вказані на ній робочі параметри за певного рівня освітлення.
Так само як і окрема панель, кожен ряд послідовно з’єднаних ФЕМ має свою вольтамперну характеристику. Функція перевірки ВАХ ряду фотомодулів вбудована у найпоширеніші в Україні сучасні мережні інвертори компаній Solis та Huawei. Вона значно спрощує та скорочує час пошуку пошкодженого ряду сонячних батарей у схемі сонячної електростанції. Але знову ж таки, скористатися цією функцією можна лише за наявності системи моніторингу СЕС.
Пошкоджений фотомодуль можна також визначити, перевіряючи ВАХ ряди та окремі панелі сторонніми приладами для визначення вольтамперних характеристик. Така процедура потребує значних витрат часу та має проводитися протягом сонячного літнього дня. Умова достатньої освітленості ФЕМ є обов’язковою для перевірки його вольтамперних характеристик.
Поширені несправності сонячних електростанцій
Найбільш поширені проблеми в роботі сонячних електростанцій слід розподілити за групами обладнання, до яких вони належать:
- несправності сонячних панелей;
- недоліки опорних конструкцій СЕС;
- проблеми у кабельних лініях фотоелектростанцій;
- неправильна робота сонячного інвертора.
Несправності сонячних панелей
Якісні сонячні панелі, що правильно встановлені на надійну опорну конструкцію, і мають вдалу орієнтацію на сонці, не мають затінення протягом світлового дня і правильно підключені до інвертора, – працюють добре. Це факт, перевірений роками спостереження над роботою десятків сонячних електростанцій.
Усі проблеми у роботі якісного сонячного фотомодуля можуть виникнути внаслідок порушення цих простих, але дуже важливих умов його експлуатації.
Якщо ж говорити про дешеві сонячні панелі сумнівної якості, то досить поширеною є наявність заводського браку в їх конструкціях. Чекати на ефективну роботу сонячної електростанції, побудованої на панелях низької якості, не можна. При зниженні рівня генерації такої сонячної електростанції, слід перевірити стан фотомодулів. А це, як відомо, копітка і дорога процедура.
Нерідко також може знадобитися своєчасне очищення сонячних батарей від гілок, пилу та бруду. Раптові погодні зміни можуть призвести до того, що рано чи пізно вам знадобиться миття сонячних панелей. Несвоєчасний догляд може призвести до енерговтрат. У компанії INTELENG ви зможете проконсультуватися з нами з усіх питань, у тому числі ми розповімо про те, чи потрібно мити сонячні батареї, що робити з сонячними батареями після граду, і як все це впливає на кількість виробленої енергії.
Недоліки опорних конструкцій СЕС
Виїжджаючи на сервісні випадки сторонніх СЕС, іноді можемо спостерігати як у гонитві за дешевизною клієнт отримує від недобросовісного підрядника дешеву, але недостатньо надійну опорну конструкцію сонячної електростанції. Або профіль обраний надто слабкий, або покриття рами не витримує і року і починається корозія металу.
Занадто дешева, але, як наслідок, слабка та ненадійна опорна конструкція може стати великою бідою для власника такої СЕС. Обираючи опорну конструкцію для сонячної електростанції, слід пам’ятати, що вона довгі роки триматиме на собі найбільш відповідальну і дорогу її частину – сонячні панелі.
Невдале розташування сонячних модулів також слід зарахувати до проблем опорних конструкцій. Адже модулі будуть там, де встановлено їхню опору. Неправильний кут орієнтації по азимуту або нахил до горизонту, а більше – затінення протягом дня, неодмінно призведе до заниження генерації такої сонячної електростанції порівняно з її потенціалом.
Проблеми у кабельних лініях фотоелектростанцій
Струм сонячної електростанцією протікає завдяки кабельним з’єднанням, які можна розподілити на бік постійного струму DC та змінного струму АС.
Щоб не мати проблем із кабельними трасами та з’єднаннями на стороні постійного струму, ми завжди використовуємо в наших проектах якісний сонячний кабель від німецької компанії KBE. Опресовуємо його кінці спеціалізованими наконечниками та конекторами. Якісний сонячний кабель, захищений УФ-стійкою гофрованою трубою, правильно змонтований на опорних поверхнях, прослужить довго і без проблем. Чим менше такий кабель має з’єднань на шляху від ряду фотомодулів до інвертора – тим менше шансів на вихід будь-якого з цих з’єднань з ладу. Такий підхід ми застосовуємо під час будівництва СЕС.
Поширеною проблемою роботи сонячної електростанції бувають аварії у лінії змінного струму. Перегрівання кабелю від інвертора до лічильника. Перегрів та вихід з ладу автомата у вузлі обліку. Перегрів та займання вузла обліку, до якого приєднано СЕС. Усі ці проблеми можуть бути наслідком вибору підрядником недостатнього перерізу або взагалі невдалого типу кабелю за змінним струмом.
Тому в наших проектах ми завжди розраховуємо рівень втрат енергії в кабелі, і, як наслідок, його нагрівання з огляду на реальну довжину траси АС та умови її експлуатації. Ми використовуємо якісний кабель із запасом пропускної можливості та не маємо проблем із його перегріванням або зайвими втратами енергії.
Неправильна робота сонячного інвертора
Поширеною проблемою у роботі сонячних електростанцій є некоректна робота інвертора. Відключення та простій СЕС в обідню пору влітку через підвищення напруги мережі може бути наслідком неправильного налаштування інвертора. У цьому випадку слід звернутися до сервісної компанії, яка зможе проаналізувати умови його роботи та скоригувати налаштування.
Вибір місця та якість монтажу інвертора можуть негативно вплинути на його роботу. Інвертор слід оберігати від прямих сонячних променів та опадів. А також обов’язково встановити захист принаймні за змінним струмом.
Ми, компанія «ІНТЕЛ ІНЖЕНІРИНГ», маємо досвід будівництва та експлуатації понад п’ятдесят сонячних електростанцій різного типу та призначення. Велика кількість статистичних даних щодо роботи побудованих СЕС дозволяє нам провести якісну оцінку та порівняння роботи будь-якої сторонньої фотоелектростанції.
Якщо вас цікавить сервіс вашої сонячної електростанції, звертайтесь до наших спеціалістів!