Diagnostika solárních panelů

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/m 2 ) 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/m 2 teplota v laboratoři 25 C ± 3 C přepočet hodnot na STC (1000W/m 2 ; 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 Průnik molekul vodní páry, 0 2,... EVA 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% Zkoušky dle normy ČSN EN 61215:2005-40 C 28

229,6Wp -0,2% 228,3Wp -0,7% 226,2Wp -1,6% A 230Wp 229,1Wp -0,4% 228,3Wp -0,7% 29

225,9Wp -3,9% 215,2Wp -8,4% 201,3Wp -14,3% B 235Wp 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 rtd@solartec.cz www.solartec.cz