Пукнатини в соларните панели – бомба със закъснител
Освен паричното изражение, явлението касае и сигурността - засегнатите модули могат да причинят токов удар
Значителна част от панелите, конфигурирани във времето към 2010-2012 година, страдат от прибързано стареене (снимка: CC0 Public Domain)
В Германия има към 10 GW слънчеви модули, които страдат от прибързано остаряване на задните листове. Засегнати са обекти от всевъзможен размер. Сега в страната се приготвя стандарт, който да подсигурява сигурността на дефектните модули и да помогне за разкриване на казуса при ревизия.
Холгер Шултайс подозира какво ще открие инсталаторът, който инспектира неговата 11-годишна фотоволтаична система, когато техникът идва на инспекция предходната есен. Чувал е съседите да са имали проблеми с щета на инвертора и низовете и Шултайс предчувства какво ще чуе от инженера.
Задната част на модулите демонстрира пукнатини, сходни на шахматна дъска, някои даже забележими начело. Влагата провокира токови утечки сред позитивните клеми и земята. Около половината модули в 200-киловатовата система на Шултайс са наранени – в година, когато монтажниците нямат време за поправки.
Отдавна е известно, че някои „ AAA “ фолиа, употребявани за изработката на задния пласт на фотоволтаични панели – направени от трислоен полиамид и необятно публикувани от 2010 до 2013 година – могат да се окажат нежни и да се раздерат. „ Досега би трябвало към този момент да сте видели признаците за това у всички модули, наранени от казуса, без значение дали са конфигурирани в наземни системи или на покриви “, споделя Бернхард Вайнрайх, ръководещ шеф на HaWe Engineering. Понякога и по-новото потомство модули, употребяващи други типове фолио, демонстрират сходно държание.
Голям проблем
Изчисленията допускат, че към 15% от слънчевия потенциал на Германия – 10 GW – са наранени от явлението. Това се равнява на до 2 милиарда евро разноски за замяна. Предполага се, че до момента са открити единствено дребна част от „ дефектните “ панели.
Освен паричното изражение, явлението касае и сигурността. Засегнатите модули могат да причинят токов удар, в случай че се борави с тях при влажно време, и имат по-голям риск от пожар.
При някои мощно развалени панели, показващи единствено дребна загуба на продуктивност, по какъв начин може да се оцени повредата? Колко дълго могат да работят безвредно такива модули след първите признаци на прибързано стареене?
Учените са направили редица проби, с цел да оценят казуса, в границите на плана „ Anomalous “. Констатациите на редица органи – измервателни центрове, академични лаборатории и други – бяха показани на фотоволтаичния симпозиум, извършен в Бад Щафелщайн през март.
Цифрите приказват, че проблем има при към 10 GW панели, в това число 2 GW мощно наранени, конфигурирани сред 2010 година и 2012 година и още 6 GW, конфигурирани сред 2004 година и 2014 година, които включват други видове задни листове. Очаква се и те да се повредят преди края на 20-годишния им живот.
Какво значи това за притежателите?
„ Бяхме закупили нашата апаратура като финансова инвестиция и своего рода пенсионно обезпечаване “, споделя Шултайс. След 10 години масивът към този момент се е изплатил и стартира да носи облага. По това време Шултайс заменя към 300 наранени модула със 150 нови, с по-висока мощ.
При по-големите оператори на фотоволтаични системи времето е фактор. Колкото по-дълго може да се отсрочва подмяната на дефектните панели, толкоз по-евтини стават новите. Високите цени на електрическата енергия в Германия в допълнение „ наливат вода във воденицата “.
Откриване на дефектите
Констатациите на плана „ Anomalous “ ще дават информация за основаването на стандарт за сигурност на оборудването, който се чака от немския орган по елетротехниката, електрониката и осведомителните технологии VDE (Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik). Очаква се той да стане действителност до края на сегашния месец. Стандартът ще помогне за идентифициране, систематизиране и оценка на дефектите на задните листове на фотоволтаичните модули и следенето на измененията в тях.
„ В основата на оценката на сигурността стои определението, че фотоволтаичните модули са артикули от клас на отбрана 2 “, споделя Бенгт Якел от Центъра за силициева фотоволтаика „ Фраунхофер “ (Fraunhofer CSP), един от създателите на предстоящите нови спецификации. „ Това значи, че елементарните хора без специфични знания следва да могат да ги допират и панелите не би трябвало да съставляват заплаха. Ако това към този момент не е обезпечено за дадена система, то тя би трябвало да бъде приведена в безвредно положение. Регламентът ще прави оценка сигурността благодарение на надзорен лист “.
Ключовото значение на инспектирането
Оценяването следва да стартира с образна ревизия и с въпроса дали има наблюдения във връзка с електрическата сигурност, изяснява Якел. Следва да се виждат издайническите признаци, в това число побеляване, обезцветяване, разяждане на електрически съединители, пукнатини, разслояване или следи от прогаряне.
Корозията на конекторите на електрически кафези би се смятала за невисок риск, да вземем за пример. Зеленото оцветяване при рамката на кръстосани съединители би представлявало междинен до висок риск и изисква задното фолио да бъде изследвано по-внимателно от експерт, употребяващ спектроскопия върху заготовка от фолиото, извършена в лаборатория при изпитателен институт. Но това е мъчно и комплицирано за осъществяване.
Има още няколко метода, които биха могли да се приложат – раманов разбор, инфрачервено превръщане на Фурие и други Те изискват скъпо съоръжение, само че могат да разпознават проблемите много ясно.
още по темата
По-трудната част от работата е, че при инспектирането би трябвало да се възпроизведат всички условия на работа, в това число метеорологичната конюнктура, при която казусът се демонстрира най-осезаемо. А това значи влага, в това число като тази, която прониква в панела постепенно, при нескончаем дъжд. При някои панели овлажняването настава след 48 часа мокрене.
Дизайнът на системата и метеорологичните условия могат да доведат до висок диапазон на разпръскване на резултатите, тъй че следва да има разпореждания за подкрепяне на прехвърлянето на констатациите от серия от измервания в лабораторни условия към полевите условия.
Ричард Рат, ръководещ шеф на Encome Германия, отбелязва спомагателни проблеми. „ Когато се появят повреди в изолацията на 10-годишни инвертори, повода може да е на всички места от трансформатора до модула “, споделя той. „ В същото време с полиамидните задни листове постоянно се конфигурират кабели, които не са водоустойчиви “.
„ Подозирахме кабелите, преди да бъде открито, че в действителност фолиото е повода за повредата “, споделя чиновник на немска компания за инженеринг, доставки и строителство (EPC), поискал анонимност. При някои фолиа увреждането не е в средата, а е във тип на фини пукнатини единствено в пространствата сред клетките – пукнатини, забележими единствено против светлина. В такива случаи влагата прониква странично и лишава дни да изсъхне.
Има ли решение?
Решение на казуса може би има – напоследък са съвременни слънчевите панели стъкло-стъкло, при които вместо заден лист от фолио се употребява стъкло. При него пукнатините и уврежданията са елементарно забележими. Освен това са недвусмислени – стъклото или е крепко, или е спукано и следва да се смени.
Значителна част от панелите, конфигурирани във времето към 2010-2012 година, страдат от прибързано стареене (снимка: CC0 Public Domain)
В Германия има към 10 GW слънчеви модули, които страдат от прибързано остаряване на задните листове. Засегнати са обекти от всевъзможен размер. Сега в страната се приготвя стандарт, който да подсигурява сигурността на дефектните модули и да помогне за разкриване на казуса при ревизия.
Холгер Шултайс подозира какво ще открие инсталаторът, който инспектира неговата 11-годишна фотоволтаична система, когато техникът идва на инспекция предходната есен. Чувал е съседите да са имали проблеми с щета на инвертора и низовете и Шултайс предчувства какво ще чуе от инженера.
Задната част на модулите демонстрира пукнатини, сходни на шахматна дъска, някои даже забележими начело. Влагата провокира токови утечки сред позитивните клеми и земята. Около половината модули в 200-киловатовата система на Шултайс са наранени – в година, когато монтажниците нямат време за поправки.
Отдавна е известно, че някои „ AAA “ фолиа, употребявани за изработката на задния пласт на фотоволтаични панели – направени от трислоен полиамид и необятно публикувани от 2010 до 2013 година – могат да се окажат нежни и да се раздерат. „ Досега би трябвало към този момент да сте видели признаците за това у всички модули, наранени от казуса, без значение дали са конфигурирани в наземни системи или на покриви “, споделя Бернхард Вайнрайх, ръководещ шеф на HaWe Engineering. Понякога и по-новото потомство модули, употребяващи други типове фолио, демонстрират сходно държание.
Голям проблем
Изчисленията допускат, че към 15% от слънчевия потенциал на Германия – 10 GW – са наранени от явлението. Това се равнява на до 2 милиарда евро разноски за замяна. Предполага се, че до момента са открити единствено дребна част от „ дефектните “ панели.
Освен паричното изражение, явлението касае и сигурността. Засегнатите модули могат да причинят токов удар, в случай че се борави с тях при влажно време, и имат по-голям риск от пожар.
При някои мощно развалени панели, показващи единствено дребна загуба на продуктивност, по какъв начин може да се оцени повредата? Колко дълго могат да работят безвредно такива модули след първите признаци на прибързано стареене?
Учените са направили редица проби, с цел да оценят казуса, в границите на плана „ Anomalous “. Констатациите на редица органи – измервателни центрове, академични лаборатории и други – бяха показани на фотоволтаичния симпозиум, извършен в Бад Щафелщайн през март.
Цифрите приказват, че проблем има при към 10 GW панели, в това число 2 GW мощно наранени, конфигурирани сред 2010 година и 2012 година и още 6 GW, конфигурирани сред 2004 година и 2014 година, които включват други видове задни листове. Очаква се и те да се повредят преди края на 20-годишния им живот.
Какво значи това за притежателите?
„ Бяхме закупили нашата апаратура като финансова инвестиция и своего рода пенсионно обезпечаване “, споделя Шултайс. След 10 години масивът към този момент се е изплатил и стартира да носи облага. По това време Шултайс заменя към 300 наранени модула със 150 нови, с по-висока мощ.
При по-големите оператори на фотоволтаични системи времето е фактор. Колкото по-дълго може да се отсрочва подмяната на дефектните панели, толкоз по-евтини стават новите. Високите цени на електрическата енергия в Германия в допълнение „ наливат вода във воденицата “.
Откриване на дефектите
Констатациите на плана „ Anomalous “ ще дават информация за основаването на стандарт за сигурност на оборудването, който се чака от немския орган по елетротехниката, електрониката и осведомителните технологии VDE (Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik). Очаква се той да стане действителност до края на сегашния месец. Стандартът ще помогне за идентифициране, систематизиране и оценка на дефектите на задните листове на фотоволтаичните модули и следенето на измененията в тях.
„ В основата на оценката на сигурността стои определението, че фотоволтаичните модули са артикули от клас на отбрана 2 “, споделя Бенгт Якел от Центъра за силициева фотоволтаика „ Фраунхофер “ (Fraunhofer CSP), един от създателите на предстоящите нови спецификации. „ Това значи, че елементарните хора без специфични знания следва да могат да ги допират и панелите не би трябвало да съставляват заплаха. Ако това към този момент не е обезпечено за дадена система, то тя би трябвало да бъде приведена в безвредно положение. Регламентът ще прави оценка сигурността благодарение на надзорен лист “.
Ключовото значение на инспектирането
Оценяването следва да стартира с образна ревизия и с въпроса дали има наблюдения във връзка с електрическата сигурност, изяснява Якел. Следва да се виждат издайническите признаци, в това число побеляване, обезцветяване, разяждане на електрически съединители, пукнатини, разслояване или следи от прогаряне.
Корозията на конекторите на електрически кафези би се смятала за невисок риск, да вземем за пример. Зеленото оцветяване при рамката на кръстосани съединители би представлявало междинен до висок риск и изисква задното фолио да бъде изследвано по-внимателно от експерт, употребяващ спектроскопия върху заготовка от фолиото, извършена в лаборатория при изпитателен институт. Но това е мъчно и комплицирано за осъществяване.
Има още няколко метода, които биха могли да се приложат – раманов разбор, инфрачервено превръщане на Фурие и други Те изискват скъпо съоръжение, само че могат да разпознават проблемите много ясно.
още по темата
По-трудната част от работата е, че при инспектирането би трябвало да се възпроизведат всички условия на работа, в това число метеорологичната конюнктура, при която казусът се демонстрира най-осезаемо. А това значи влага, в това число като тази, която прониква в панела постепенно, при нескончаем дъжд. При някои панели овлажняването настава след 48 часа мокрене.
Дизайнът на системата и метеорологичните условия могат да доведат до висок диапазон на разпръскване на резултатите, тъй че следва да има разпореждания за подкрепяне на прехвърлянето на констатациите от серия от измервания в лабораторни условия към полевите условия.
Ричард Рат, ръководещ шеф на Encome Германия, отбелязва спомагателни проблеми. „ Когато се появят повреди в изолацията на 10-годишни инвертори, повода може да е на всички места от трансформатора до модула “, споделя той. „ В същото време с полиамидните задни листове постоянно се конфигурират кабели, които не са водоустойчиви “.
„ Подозирахме кабелите, преди да бъде открито, че в действителност фолиото е повода за повредата “, споделя чиновник на немска компания за инженеринг, доставки и строителство (EPC), поискал анонимност. При някои фолиа увреждането не е в средата, а е във тип на фини пукнатини единствено в пространствата сред клетките – пукнатини, забележими единствено против светлина. В такива случаи влагата прониква странично и лишава дни да изсъхне.
Има ли решение?
Решение на казуса може би има – напоследък са съвременни слънчевите панели стъкло-стъкло, при които вместо заден лист от фолио се употребява стъкло. При него пукнатините и уврежданията са елементарно забележими. Освен това са недвусмислени – стъклото или е крепко, или е спукано и следва да се смени.
Източник: technews.bg
КОМЕНТАРИ