Солнечная электростанция – это комплект электротехнического оборудования и опорных конструкционных элементов, соединенных в систему генерации электроэнергии за счет солнечного излучения. Техническое обслуживание солнечных электростанций играет большую роль в производительности. Поэтому установить СЭС — мало. Нужно еще позаботиться о своевременном и качественном обслуживании.
Основными компонентами солнечной электростанции являются:
- Фотомодули, они же – солнечные панели, или как их еще называют – солнечные батареи.
Фотоэлектрические модули (ФЭМ) – это объединенные в одном корпусе (модуле) фотоэлектрические элементы (селы) на основе кремния, способные производить электроэнергию при попадании на них солнечного света. Таких селов в одном ФЭМ может быть от 60 до 144 шт., все они соединены определенным образом. Это обеспечивает паспортные данные фотомодуля – напряжение и силу постоянного тока, которое он обеспечивает при стандартных условиях освещения. Стандартные условия для классификации солнечных панелей – освещение в 1000 Вт/м2.
- Инвертор.
Может быть сетевой, гибридный, или автономный. Это устройство, которое преобразует постоянный ток от ФЭМ в переменный ток, и передает его в сеть, к которой он подключен. Также инвертор имеет встроенную систему мониторинга работы солнечной электростанции.
- Коммутационное и защитное оборудование СЭС.
Современные сетевые инверторы солнечных электростанций обычно имеют встроенные разъединители нагрузки по стороне постоянного тока (со стороны ФЭМ) и встроенную защиту от перенапряжения. Однако обязательно рекомендованными к установке в комплекте СЭС являются внешние приборы защиты и коммутации инвертора. Они совмещаются в одном монтажном боксе и выполняют роль включения/выключения оборудования СЭС и его защиты от импульсов перенапряжения. В случае срабатывания такой защиты из строя выходит внешнее оборудование, а инвертор остается невредимым и может работать дальше в штатном режиме.
- Кабельные трассы.
Фотомодули СЭС объединяются в стринги (ряды последовательно соединенных панелей) и подключаются к инвертору. Для этого мы используем специальный тип кабеля – так называемый соларный кабель. Он обладает особыми характеристиками, обеспечивающими надежную передачу постоянного тока под высоким напряжением в течение всего периода эксплуатации СЭС. А это 20 – 25 лет! Также к комплекту кабелей СЭС относится линия переменного тока от инвертора к точке подключения фотоэлектростанции к сети вашего домохозяйства или предприятия.
- Опорные конструкции для солнечных панелей.
Надежность и долговечность работы ФЭМ напрямую зависят от их ориентации на солнце и качества их монтажа. Именно система крепления фотомодулей есть основой солнечной электростанции. А опора вашего солнечного бизнеса должна быть надежной! Поэтому мы выделяем две основные характеристики опорных конструкций для ФЭМ – это прочность и долговечность.
Мониторинг СЭС – основа сервисного обслуживания
Мы, компания «ИНТЕЛ ИНЖЕНИРИНГ», устанавливаем системы мониторинга на всех наших солнечных электростанциях. Ведь контроль работы в режиме онлайн и история генерации является лучшим инструментом превентивной диагностики СЭС.
Благодаря постоянному мониторингу построенных фото-электростанций, мы имеем возможность оперативного реагирования на любые внештатные ситуации, которые могут возникнуть. Например:
- потеря связи с солнечной электростанцией;
- обесточивание инвертора СЭС;
- отключение одного или нескольких рядов фотомодулей;
- срабатывание защиты инвертора по превышению или занижению напряжения сети и т.д.
Мониторинг наших объектов позволяет анализировать сохраненные в истории инверторов сообщения о временных отключениях или аварийных режимах работы. Это дает нам возможность определить причину выхода из строя оборудования, а чаще всего – предупредить эту ситуацию. Ремонт солнечных панелей — это уже крайняя мера.
Накопленные за несколько лет мониторинга статистические данные позволяют нам сравнивать и анализировать работу различных солнечных электростанций и на основе опыта наблюдений за их работой сделать предварительные выводы о корректности или некорректности работы СЭС.
Первое, что мы спрашиваем у стороннего клиента, в случае обращения с запросом о сервисе солнечной электростанции – это доступ к ее системе мониторинга.
Как убедиться, что ваша солнечная электростанция работает нормально?
На этапе проектирования каждой фотоэлектростанции, мы производим расчет ее ежемесячной генерации, в соответствии с условиями, в которых она будет работать. Последующий мониторинг ее работы позволяет нам убедиться, что построенная СЭС работает как следует. Следовательно, интегральным показателем корректности работы солнечной электростанции является оценка количества производимой электроэнергии за день, месяц и год.
Возможность сравнения указанных показателей с аналогичными показателями многих построенных нами солнечных электростанций позволяют объективно оценить корректность работы посторонней СЭС. Срок службы солнечных панелей значительно увеличивается, если есть мониторинг работы СЭС.
Диагностика работы солнечной электростанции
В случае, если солнечная электростанция не оборудована системой мониторинга, а мы встречаем и такие варианты, диагностика ее работы значительно усложняется. В таком случае, по свидетельству клиента и на основе осмотра, необходимо составить схему подключения СЭС и провести ее полную диагностическую ревизию. Помните, что обслуживание солнечных электростанций должно производится вовремя, чтобы устранять неполадки до тех пор, пока они не привели к серьезным неприятностям.
Визуальный осмотр опорных конструкций, кабельных трасс и электрических соединений позволяют исключить, или же по возможности устранить грубые нарушения правил монтажа солнечных электростанций.
Анализ внутренней истории инвертора позволяет сравнить статистику его работы с наработкой схожих по комплектации СЭС хотя бы за какой-то период времени. Это позволяет сделать грубый вывод о корректности или некорректности работы диагностируемой солнечной электростанции.
Однако отсутствие системы мониторинга и, как следствие, отсутствие истории рабочих параметров СЭС не дают в таком случае возможности оценить вольтамперные характеристики рядов фотомодулей.
Проверка вольтамперных характеристик солнечных панелей
Вольтамперная характеристика ФЭМ – это, по сути, его рабочий паспорт. Этот график показывает зависимость тока, протекающего через солнечную панель от напряжения. Каждая солнечная батарея имеет проверенную на заводе ВАХ и должна обеспечивать указанные на ней рабочие параметры при определенном уровне освещения.
Равно как и отдельная панель, каждый ряд последовательно соединенных ФЭМ имеет свою вольтамперную характеристику. Функция проверки ВАХ ряда фотомодулей встроена в наиболее распространенные в Украине современные сетевые инверторы компаний Solis и Huawei. Она значительно упрощает и сокращает время поиска поврежденного ряда солнечных батарей в схеме солнечной электростанции. Но опять же, воспользоваться этой функцией можно только при наличии системы мониторинга СЭС.
Поврежденный фотомодуль можно также определить, проверяя ВАХ рядов и отдельных панелей посторонними приборами для определения вольтамперных характеристик. Такая процедура требует значительных затрат времени и должна проводиться в течение солнечного летнего дня. Условие достаточной освещенности ФЭМ является обязательным для проверки его вольтамперных характеристик.
Распространенные неисправности солнечных электростанций
Наиболее распространенные проблемы в работе солнечных электростанций следует распределить по группам оборудования, к которым они относятся:
- неисправности солнечных панелей;
- недостатки опорных конструкций СЭС;
- проблемы в кабельных линиях фотоэлектростанций;
- неправильная работа солнечного инвертора.
Неисправности солнечных панелей
Качественные солнечные панели, правильно установленные на надежную опорную конструкцию, и имеющие удачную ориентацию на солнце, не имеющие затенения в течение светового дня и правильно подключенные к инвертору, — работают хорошо. Это факт, проверенный годами наблюдения за работой десятков солнечных электростанций.
Все проблемы в работе качественного солнечного фотомодуля могут возникнуть вследствие нарушения этих простых, но очень важных условий его эксплуатации.
Если же говорить о дешевых солнечных панелях сомнительного качества, то достаточно распространенным есть наличие заводского брака в их конструкциях. Ждать эффективной работы солнечной электростанции, построенной на панелях низкого качества, нельзя. При понижении уровня генерации, такой солнечной электростанции от проектного, сначала следует проверить состояние фотомодулей. А это, как известно кропотливая и дорогостоящая процедура.
Нередко также может потребоваться своевременная очистка солнечных батарей от веток, пыли и грызи. Внезапные погодные изменения могут привести к тому, что рано или поздно вам понадобится мойка солнечных панелей. Несвоевременный уход может привести к энергопотерям. В компании INTELENG вы сможете проконсультироваться с нами по всем вопросам, в том числе, мы расскажем о том, нужно ли мыть солнечные батареи, что делать с солнечными батареями после града, и как все это влияет на количество выработанной энергии.
Недостатки опорных конструкций СЭС
Выезжая на сервисные случаи посторонних СЭС, иногда можем наблюдать как в погоне за дешевизной клиент получает от недобросовестного подрядчика дешевую, но недостаточно надежную опорную конструкцию солнечной электростанции. Или профиль выбран слишком слабый, или покрытие рамы не выдерживает и года и начинается коррозия металла.
Слишком дешевая, но, как следствие, слабая и ненадежная опорная конструкция может стать большой бедой для владельца такой СЭС. Выбирая опорную конструкцию для солнечной электростанции, следует помнить, что она будет долгие годы держать на себе наиболее ответственную и дорогостоящую ее часть – солнечные панели.
Неудачное расположение солнечных модулей также следует отнести к проблемам опорных конструкций. Ведь модули будут там – где установлена их опора. Неправильный угол ориентации по азимуту или наклон к горизонту, а более того – затенение в течение дня, непременно приведет к занижению генерации такой солнечной электростанции по сравнению с ее потенциалом.
Проблемы в кабельных линиях фотоэлектростанций
Ток солнечной электростанцией протекает благодаря кабельным соединениям, которые можно распределить на сторону постоянного тока DC и переменного тока АС.
Чтобы не иметь проблем с кабельными трассами и соединениями по стороне постоянного тока, мы всегда используем в наших проектах качественный солнечный кабель от немецкой компании KBE. Опрессовываем его концы специализированными наконечниками и коннекторами. Качественный солнечный кабель, защищенный УФ-стойкой гофрированной трубой, правильно смонтированный на опорных поверхностях прослужит долго и без проблем. Чем меньше такой кабель имеет соединений на пути от ряда фотомодулей к инвертору – тем меньше шансов на выход какого-либо из этих соединений из строя. Такой подход мы применяем при строительстве СЭС.
Распространенной проблемой работы солнечной электростанции бывают аварии в линии переменного тока. Перегрев кабеля от инвертора до счетчика. Перегрев и выход из строя автомата в узле учета. Перегрев и воспламенение узла учета, к которому присоединена СЭС. Все эти проблемы могут быть следствием выбора подрядчиком недостаточного сечения или вообще неудачного типа кабеля по стороне переменного тока.
Поэтому в наших проектах мы всегда рассчитываем уровень потерь энергии в кабеле, и, как следствие, его нагрева, учитывая реальную длину трассы АС и условия ее эксплуатации. Мы используем качественный кабель с запасом пропускной возможности и не имеем проблем с его перегревом или излишними потерями энергии.
Неправильная работа солнечного инвертора
Распространенной проблемой в работе солнечных электростанций есть некорректная работа инвертора. Отключение и простой СЭС в обеденное время летом из-за повышения напряжения сети может быть следствием неправильной настройки инвертора. В этом случае следует обратиться в сервисную компанию, которая сможет проанализировать условия его работы и откорректировать настройки.
Выбор места и качество монтажа инвертора также могут негативно повлиять на его работу. Инвертор следует предохранить от прямых солнечных лучей и осадков. А также обязательно установить защиту по крайней мере по стороне переменного тока.
Мы, компания «ИНТЕЛ ИНЖЕНИРИНГ», имеем опыт строительства и эксплуатации более пятидесяти солнечных электростанций разного типа и назначения. Большое количество статистических данных по работе построенных СЭС позволяет нам провести качественную оценку и сравнение работы любой посторонней фотоэлектростанции.
Если вас интересует сервис вашей солнечной электростанции, обращайтесь к нашим специалистам!