Diagnostika solárních panelů
Ing. Radim Bařinka, CTO
Seminář
„Optimalizace provozu FVE aneb cesty ke zvýšení výnosu“
Praha, Green Point, 28. června 2012
Obsah
Nalezení vadných panelů
Analýza solárních panelů v laboratoři
Zkoušení solárních panelů
Typické vady solárních panelů
Šnečí cestičky
2
Diagnostika solárních panelů
Analýza dat z monitoringu
Nalezení hrubých vad a chyb
Analýza na FVE
Nalezení konkrétních vadných
solárních panelů
Komplexní analýza v laboratoři
Přesné posouzení stavu panelů
a zjištění příčin závad
Zkoušky v klimatické komoře
Stanovení stavu panelů
po umělém stárnutí
3
Analýza dat z monitoringu
Analýza statistických dat výkonu ze střídačů
případně dalších senzorů
 Metoda závislá na podpoře měření střídačů a na databázi
 Umožnění on-line přístupu
4
Analýza na FVE
Analýza statistických dat výkonu ze střídačů
případně dalších senzorů





Vizuální kontrola celé FVE
Prověření stavu solárních panelů termokamerou
Měření VA charakteristik větví a solárních panelů
Zpracovaní naměřených dat
Vypracování protokolu
5
Analýza na FVE
Analýza statistických dat výkonu ze střídačů
případně dalších senzorů





Vizuální kontrola celé FVE
Prověření stavu solárních panelů termokamerou
Měření VA charakteristik větví a solárních panelů
Zpracovaní naměřených dat
Vypracování protokolu
6
Analýza na FVE
Prověření stavu solárních panelů termokamerou





Velmi rychlá metoda
Nutné eliminovat vlivy okolí
Neodhalí všechny vady ovlivňující výkon
Zpravidla nelze jednoznačně určit příčinu odporových ztrát
Nalezení hrubých vad – horká místa, nefunkční řetězce, vadné
diody, výrazné praskliny,....
7
Analýza na FVE
Analýza statistických dat výkonu ze střídačů
případně dalších senzorů





Vizuální kontrola celé FVE
Prověření stavu solárních panelů termokamerou
Měření VA charakteristik větví a solárních panelů
Zpracovaní naměřených dat
Vypracování protokolu
8
Analýza na FVE
Měření VA charakteristik řetězců a solárních
panelů
 Měření od jednotlivých panelů a po sestavy panelů do
100kWp (100A/1000V)
 Měření při přímém slunečním záření (>700W/m2)
 Nutné měření intenzity záření a teploty panelu
 Přepočet na STC (1000W/m2, 25°C)
 Správná metoda + dobrý měřící přístroj = rychle
měření a spolehlivé měření
9
Analýza na FVE
Správná metoda + dobrý měřící přístroj = rychlé a
spolehlivé měření
10
Analýza na FVE
Analýza statistických dat výkonu ze střídačů
případně dalších senzorů





Vizuální kontrola celé FVE
Prověření stavu solárních panelů termokamerou
Měření VA charakteristik větví a solárních panelů
Zpracovaní naměřených dat
Vypracování protokolu
11
Komplexní analýza v laboratoři
Vizuální kontrola
VA charakteristika na zábleskovém nebo
kontinuálním testeru
Analýza stavu panelů metodou
elektroluminiscence příp. fotoluminiscence
Laboratorní termovizní analýza panelů
Měření elektrické pevnosti a vodivosti rámu
12
Komplexní analýza v laboratoři
Vizuální kontrola
Analýza stavu panelů metodou
elektroluminiscence příp. fotoluminiscence
Laboratorní termovizní analýza panelů
13
Komplexní analýza v laboratoři
VA charakteristika na zábleskovém testeru
 klasifikace testeru dle IEC 60904-9 (nejlépe A+/A+/A+ )
 nehomogenita záření <1%
 dlouhodobá stabilita <1%
 Kvalita spektrálního rozložení ≤ ±12,5%
 intenzita záření v rovině panelu v záblesku – 1000W/m2
 teplota v laboratoři – 25°C ± 3°C
 přepočet hodnot na STC (1000W/m2; 25°C; AM1,5)
 délka záblesku xenonové výbojky - až 90ms
14
Zkoušky v klimatické komoře
Teplotní cyklování (TC50) 50 cyklů od -40°C do +85°C
norma: EN 61215 (10.11)/ EN 61730
Analýza panelů po zkoušce:
elektroluminescence, termovize, VA
char. vizuální kontrola, el. pevnost 1000V
15
Zkoušky v klimatické komoře
Mrznoucí vhlkost (HF) 10 cyklů od -40°C do +85°C, 85%RH
norma: EN 61215 (10.12)/ EN 61730
Třetí analýza panelů:
elektroluminescence, termovize, VA char.
vizuální kontrola, el. pevnost 1000V
16
Zkoušky v klimatické komoře
Zkouška vlhkým teplem (Damp heat - DH) 1000 hodin +85°C, 85%RH; norma: EN 61215 (10.13) / EN 61730
Analýza panelů:
elektroluminescence, termovize, VA char. vizuální
kontrola, el. pevnost 1000V
17
Defekty panelů
Delaminace
Solární články s různými parametry v panelu
Proražení/vyhoření bypassové diody
Degradace tenkovrstvých panelů
Praskliny/microcracks
Horká místa
Přechodové odpory – vadné pájení
Lokální zkraty ve struktuře solárních článků
Šnečí cestičky (Snail trails)
18
Defekty panelů
Delaminace
19
Defekty panelů
Proražení bypassové diody
20
Defekty panelů
Horké místo/Hot spot
21
Defekty panelů
Prasklé sklo vlivem lokálního přehřátí
22
Defekty panelů
Tenkovrstvé panely aSi:H
23
Defekty panelů
Šnečí cestičky /
snail trails
24
25
26
sklo
Praskliny na solárních článcích
EVA
Průnik molekul vodní
páry, 02 , ...
Zadní krycí
fólie...
Lokální povrchová koroze Ag
metalizace (oxidace, sulfidace)
27
Zkoušky v klimatické komoře
Zkouška teplotním
cyklováním – 50 cyklů
+85°C
-40°C
Zkouška mrznoucí
vlhkostí – 10 cyklů
+85°C/RH 85%
-40°C
Zkoušky dle normy ČSN EN 61215:2005
28
229,6Wp
-0,2%
A
230Wp
228,3Wp
-0,7%
229,1Wp
-0,4%
226,2Wp
-1,6%
228,3Wp
-0,7%
29
B
235Wp
201,3Wp
-14,3%
215,2Wp
-8,4%
225,9Wp
-3,9%
225,7Wp
-4,0%
211,8Wp
-9,9%
199,8Wp
-15,0%
30
A
230Wp
B
235Wp
A
230Wp
B
235Wp
33
34
35
Možné příčiny vzniku prasklin
Příliš křehké křemíkové substráty
Nevhodné pájení (tvorba cínových hrbolků, příliš vysoká
teplota při pájení,..)
Nevhodná manipulace s řetězci před laminací
Nevhodné balení pro přepravu panelů
Nešetrná přeprava (prudký náraz kontejneru,….)
Nešetrné zacházení se solárními panely během instalace
(nošení panelů na hlavě, stoupání na sklo panelů, nárazy
konektorů na zadní stranu laminátu,…
Nevhodná údržba
36
37
Závěr I.
Technický problém
Zodpovědnost za „vadu“

Typické garance dodavatele – 10 let - 90% Pm a 25 let – 80% Pm
Vliv na elektrické parametry – široká škála projevů
Zrychleným stárnutím nevznikají nové praskliny
„Šnečí cesty“ jsou „pouze“ vidět
Praskliny však mohou způsobit


Snížení výkonu
Poškození panelu
Přesný popis vzniku je stále studován
38
Závěr II.
Analýza na FVE
Analýza v laboratoři
Zkoušení solárních panelů
Důvody pro analýzy



optimalizace provozu
podklad pro reklamační řízení
analýza příčiny poškození panelu
Akreditace/certifikace
Vyjádření soudního znalce
Asistence při mediaci
39
Den otevřených dveří
Zkušebna a diagnostická laboratoř pro fotovoltaické moduly
10.8.2012
Solartec s.r.o.
Rožnov pod Radhoštěm
více na www.solartec.cz
40
SOLARTEC s.r.o.
Oddělení výzkumu a vývoje
Televizní 2618
756 61 Rožnov pod Radhoštěm
Česká republika
Tel: + 420 575 750 050
Fax: + 420 575 750 018
[email protected]
www.solartec.cz
Download

Měření VA charakteristik větví a solárních panelů