Uncategorized

Cum să prevenim fisurile ascunse în modulele fotovoltaice?

În timpul producției și transportului modulelor fotovoltaice, oricât de atent ar fi, fisurile și deteriorările nu pot fi prevenite. Aceste fisuri și deteriorări sunt cauzate de tensiunile neregulate de suprafață provocate de forțe externe în timpul sudării sau transportului.

Atunci când există o creștere rapidă a temperaturii într-un mediu cu temperatură scăzută într-o perioadă scurtă de timp, fără preîncălzire, apare o diferență de temperatură între suprafața interioară și cea exterioară, iar această expansiune duce la apariția fisurilor. Uneori, temperatura ridicată instantanee din timpul sudării poate provoca, de asemenea, fisuri.

Următoarele măsuri pot fi luate pentru a preveni formarea acestor fisuri ascunse în modulele fotovoltaice:

În timpul procesului de producție, trebuie evitate situațiile în care există un risc de compresie și coliziune cu forțe externe. În timpul transportului, forța trebuie distribuită cât mai bine posibil și trebuie evitate tensiunile neregulate.
Înainte de sudare, temperatura modulului fotovoltaic trebuie crescută lent și trebuie evitată încălzirea bruscă.

În timpul testului EL, trebuie analizate cu strictețe dungile negre subțiri care apar în imagini, să se identifice cauza problemei și să se încerce eliminarea riscului de fisuri ascunse.

Atunci când în imagine sunt detectate fisuri ascunse, placa din spate și materialul EVA trebuie deschise pentru verificare. Dacă este posibil, verificarea repetată trebuie efectuată cu ajutorul unei lanterne. Modulele fotovoltaice cu fisuri ascunse trebuie înlocuite imediat.

Fisurarea modulelor fotovoltaice este o problemă comună, iar ceea ce trebuie făcut este să prevenim fisurile pe cât posibil, să reducem probabilitatea fisurării și să îmbunătățim calitatea procesului de fabricație a modulelor.

Panourile solare au întotdeauna nevoie de lumina directă a soarelui?

Deoarece sectorul energiei regenerabile, în special sectorul energiei solare, este încă foarte nou, oamenii au încă multe întrebări despre modulele fotovoltaice. Una dintre acestea este„Panourile solare au întotdeauna nevoie de lumina directă a soarelui?”.

Dacă dăm un răspuns rapid, răspunsul va fi „Nu, nu este nevoie”. În acest articol vom vorbi despre relația dintre producția de energie a modulelor fotovoltaice și soare și vreme.

Atunci când lumina soarelui ajunge la un unghi de 90° față de modulul fotovoltaic, acesta produce energie maximă. Prin urmare, poziționarea și unghiul sunt foarte importante pentru dispozitivele de energie solară. În emisfera nordică, panourile solare ar trebui să fie orientate spre sud pentru a produce cea mai mare cantitate de energie. Înclinarea modulelor fotovoltaice va da rezultate eficiente la valori apropiate de latitudinea locației proiectului.

Dar modulele fotovoltaice nu au nevoie de lumina directă a soarelui pentru a funcționa. Chiar dacă vremea este înnorată și acoperită cu nori negri, modulele fotovoltaice produc energie.

Deoarece soarele emite radiații la diferite lungimi de undă, pe lângă razele vizibile pentru ochiul uman, acesta conține și raze invizibile. Aceste raze invizibile trec direct prin nori și intră în modulul fotovoltaic. Atât timp cât este zi, modulele fotovoltaice continuă să genereze energie. Prin urmare, modulele fotovoltaice vor continua să genereze energie chiar dacă nu sunt amplasate în lumina directă a soarelui.

Cu toate acestea, în cazul unei umbre continue, atât durata de viață a modulelor fotovoltaice este scurtată, cât și producția de energie poate fi redusă cu până la 75%.

Acestea împart de obicei modulele în trei sau patru secțiuni. Dacă celula dintr-o secțiune este blocată, dioda nu afectează celelalte secțiuni. De exemplu, într-un modul fotovoltaic de 330 W, dacă o celulă solară este blocată, celula solară cu patru diode pierde doar 25% din puterea sa. Un panou solar cu trei diode pierde o treime din puterea sa.

Dacă modulele sunt conectate în serie și se utilizează un invertor în serie, modulul fotovoltaic aflat la umbră poate deveni o problemă. Performanța slabă a unui panou va afecta negativ generarea de energie a celorlalte panouri. Pentru a evita această situație, puteți utiliza un microinversoare sau puteți combina invertorul serie cu optimizatorul de putere al fiecărui panou.

În zilele înnorate, performanța panourilor solare este redusă cu 10-25%. Cu toate acestea, utilizarea energiei solare în orașele și localitățile care nu beneficiază de suficientă lumină solară poate avea sens, deoarece rentabilitatea sistemelor solare fotovoltaice depinde de prețul electricității: cu cât prețul electricității este mai mare, cu atât perioada de recuperare a investiției solare este mai scurtă.

Datorită progreselor tehnologice înregistrate în ultimii ani în domeniul sistemelor de energie solară, eficiența poate ajunge până la 95% chiar și atunci când este înnorat. O rată bună de conversie a energiei în condiții de înnorat poate face ca panourile dvs. solare să își recupereze rapid costurile, chiar și în locuri în care aparent nu este o idee bună.

Deteriorarea modulelor fotovoltaice

Modulele fotovoltaice sunt sisteme foarte subțiri. Pentru a preveni deteriorările provocate de oameni sau de mașini, materialele utilizate trebuie să fie supuse unor controale detaliate după un proces atent pe linia de producție.

Materialele celulelor solare prezintă adesea pete întunecate și probleme de fractură la colțuri și margini.

Colțurile rupte apar adesea la marginile și colțurile panoului de celule solare, fiind adesea legate de deteriorări cauzate de coliziuni. Adesea, materialele primite intră în procesul de producție fără a fi controlate sau verificate, rezultând produse defecte și pierderi de producție.

Procesul care trebuie efectuat pentru colapsul colțurilor și al marginilor constă în examinarea strictă a materialelor primite și trimiterea lor înapoi la producător atunci când sunt detectate defecte.

Peliculele întunecate și grătarele rupte sunt de obicei cauzate de materiile prime. Peliculele întunecate cauzează daune interne, provocând confuzie în domeniul de putere. Rețelele rupte pot apărea în timpul procesului de producție sau de transport.

De asemenea, nu trebuie să subestimăm probleme precum peliculele întunecate și grilele rupte. Este important să nu se amestece nivelurile de putere în timpul procesului de producție, în special atunci când se înlocuiesc celule individuale.

De asemenea, este important să consolidați inspecția materialelor primite, să creșteți rata de eșantionare și să notificați în timp util furnizorul cu privire la orice probleme detectate.

Cum să întreținem panourile solare?

Praful și excrementele de păsări care aderă la suprafețele panourilor solare în mediul exterior pentru o perioadă lungă de timp reduc eficiența panoului solar.

Pentru a nu scădea eficiența producției noastre de energie, trebuie să efectuăm periodic întreținerea panourilor solare.

Trebuie să alegem bine perioada de întreținere. Pentru a evita pierderile în producția de energie, în general ar trebui preferate orele cu lumină scăzută sau zilele înnorate.
Pentru a evita accidentele, cum ar fi șocurile electrice, trebuie să verificăm dacă panoul prezintă vreo deteriorare prin examinarea firelor de conectare și a componentelor aferente.
Atunci când ștergeți panoul solar, nu trebuie utilizați solvenți duri, ascuțiți, corozivi și solvenți organici alcalini. Instrumentele moi, cum ar fi bureții și prosoapele de bumbac, trebuie preferate pentru a preveni zgârieturile și coroziunea panoului solar.
Pentru a preveni formarea rezistenței la sarcină din cauza umbririi localizate, trebuie acordată atenție curățeniei marginilor și colțurilor care afectează eficiența generării de energie.
Din cauza expunerii prelungite la vânt, soare sau ploaie, este important să verificați periodic șuruburile pentru coroziune și rugină.

Trei metode principale de depanare a modulelor fotovoltaice

Modulele fotovoltaice sunt componentele-cheie ale generării de energie fotovoltaică. Pentru a asigura funcționarea normală a generării de energie fotovoltaică, componentele centralelor fotovoltaice trebuie să fie inspectate și întreținute.

Problemele de calitate ascunse ale panourilor fotovoltaice sau problemele care apar după o perioadă de funcționare a centralei fotovoltaice sunt dificil de detectat în timpul recepției la fața locului, deoarece trebuie utilizate echipamente profesionale pentru testarea modulelor fotovoltaice.

Acesta include trei tipuri de bază de metode de detectare a problemelor pentru modulele fotovoltaice, cauzele formării punctelor fierbinți și metodele de detectare a modulelor fotovoltaice, cauzele formării fisurilor și metodele de detectare a modulelor fotovoltaice, clasificarea reducerii puterii și metodele de detectare a modulelor fotovoltaice.

1. Cauze ale formării punctelor fierbinți și metode de detectare a modulelor fotovoltaice

Punctul fierbinte al modulului fotovoltaic este un punct întunecat al modulului fotovoltaic care este expus la soare și împiedică funcționarea unor celule solare, făcând ca partea închisă să se încălzească mult mai mult decât partea deschisă și să ardă cu căldură excesivă.

Formarea punctelor fierbinți în modulele fotovoltaice constă din doi trei factori: rezistența internă și curentul de întuneric propriu celulei solare.

Testul de rezistență la punctul fierbinte este un test al modulului fotovoltaic pentru a determina capacitatea modulelor fotovoltaice de a rezista la efectul de încălzire al punctului fierbinte. Testele modulelor fotovoltaice sunt efectuate la momentul și în procesul adecvat pentru a demonstra că modulele fotovoltaice pot fi utilizate pe termen lung în anumite condiții.

Detectarea punctelor fierbinți poate fi realizată cu ajutorul unui aparat de termoviziune în infraroșu. Acesta utilizează o hartă termică vizibilă pentru a arăta temperatura și distribuția țintei măsurate cu ajutorul tehnologiei de imagistică termică.

2. Cauzele fisurilor ascunse și metodele de detectare a modulelor fotovoltaice

Fisurile ascunse se referă la apariția unor fisuri mici în celulele solare, care accelerează reducerea puterii celulelor solare și afectează durata de viață normală a panourilor solare.

În același timp, fisurile ascunse în celulele solare se pot extinde sub sarcini mecanice și pot provoca deteriorarea circuitului deschis și efectul de punct fierbinte.

Formarea fisurilor latente este cauzată de o combinație de factori multipli. Tensiunile dezechilibrate din modulele solare sau trepidațiile puternice din timpul transportului și al reexpedierii pot provoca fisuri ascunse în celulele solare.

Modulele fotovoltaice sunt supuse unui test de imagistică EL înainte de a părăsi fabrica, fiind utilizat un detector EL. Acest dispozitiv utilizează principiul electroluminiscenței siliciului cristalin și captează o imagine în infraroșu apropiat a modulului solar cu ajutorul unei camere CCD de înaltă rezoluție și detectează defectele modulului solar.

Detectorul EL poate detecta fisuri ascunse, fragmente, puncte de lipire, fracturi ale rețelei și condiții anormale ale celulelor solare unice cu eficiență de conversie diferită ale modulelor fotovoltaice.

3. Metode de clasificare a reducerii puterii și de detectare a modulelor fotovoltaice

Reducerea puterii modulelor fotovoltaice este fenomenul prin care puterea de ieșire a modulelor solare scade treptat pe măsură ce timpul de iluminare crește. Fenomenul de reducere a puterii modulelor fotovoltaice poate fi împărțit, în general, în trei categorii:

Prima categorie este reducerea puterii modulelor solare cauzată de factori distructivi;

A doua categorie este reducerea inițială fotoindusă în modulele solare.

A treia categorie este îmbătrânirea și declinul modulelor solare.

Dintre acestea, prima categorie este o reducere controlabilă a procesului de instalare a modulelor fotovoltaice. De exemplu, se poate reduce posibilitatea apariției fisurilor ascunse și a fragmentării celulelor solare prin consolidarea calității degradării, manipulării și instalării modulelor fotovoltaice.

A doua și a treia categorie sunt probleme urgente de proces care trebuie abordate în procesul de fabricație a modulelor fotovoltaice. Testul de reducere a puterii modulului fotovoltaic poate fi finalizat prin intermediul testerului de curbe caracteristice I-V ale modulului fotovoltaic.

DGES, BESS și integrarea în rețea

Pe măsură ce centralele solare revoluționează producția de energie regenerabilă, integrarea perfectă și precisă în rețea devine un element esențial pentru realizarea deplină a acestui potențial. Sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) compensează natura intermitentă a energiei solare, asigurând stabilitatea rețelei și crescând penetrarea energiei regenerabile. Standarde precum IEC TS 62933-5-1 definesc cerințele tehnice ale acestei integrări, în timp ce specificațiile tehnice ghidează implementările concrete. În acest articol, vom analiza modul în care BESS se integrează în rețea, impactul său asupra stabilității acesteia și scenariile practice.

Stabilitatea rețelei și BESS

Controlul frecvenței și al tensiunii

Stabilitatea rețelei necesită ca frecvența și tensiunea să fie menținute în anumite limite, însă sursele variabile, precum energia solară, pot pune în pericol acest echilibru. SPP-urile de stocare (SSP) care vor fi construite în curând rezolvă această problemă cu timpul lor de răspuns rapid. În conformitate cu IEC TS 62933-5-1, sistemul de conversie a energiei (PCS) ar trebui să răspundă la cererile rețelei în termen de 200 de milisecunde și să asigure reglarea frecvenței. În aceste cazuri, PCS-urile pot compensa rețeaua prin injectarea sau absorbția de energie în timpul schimbărilor bruște de sarcină. Acest lucru oferă un avantaj esențial, în special în regiunile cu o proporție ridicată de energie regenerabilă și în care stabilizarea rețelei este dificilă.

Conformitatea cu codurile de rețea

Cerințe și standarde tehnice

Pentru ca BESS să funcționeze în armonie cu rețeaua, conformitatea cu codurile de rețea locale și internaționale este o necesitate. IEC TS 62933-5-1 standardizează cerințe precum trecerea la joasă tensiune și susținerea puterii reactive. În conformitate cu specificațiile tehnice ale Solarian, testele de conectare la rețea ale PCS trebuie să fie finalizate, iar sistemul trebuie să poată funcționa fără deconectare în timpul căderilor bruște de tensiune. De exemplu, un BESS cu o rată de încărcare/descărcare de 1C ar trebui să fie capabil să ofere atât fiabilitate, cât și flexibilitate, adaptându-se instantaneu la cerințele operatorului de rețea.

Criteriile de conectare și de conformitate pentru furnizorii de servicii publice de stocare oferite de TEİAȘ în cadrul acestui proces sunt următoarele.

CRITERII DE CONECTARE LA REȚEA ȘI DE CONFORMITATE PENTRU INSTALAȚIILE DE STOCARE A ENERGIEI ELECTRICE-30122024 (PDF)Descărcare

Microgrid și modul insulă

Sisteme energetice independente

BESS nu numai că sprijină rețeaua principală, dar apare și în aplicații de tip microgrid și insulă. Combinația centrală solară + BESS poate deveni o sursă independentă de energie în timpul întreruperilor rețelei. Astfel, poate permite unei centrale solare să fie autosuficientă în timpul orelor de noapte sau în situații de urgență. Testele de siguranță electrică din IEC TS 62933-5-1 garantează că astfel de sisteme rămân stabile chiar și atunci când funcționează în afara rețelei. Atunci când sunt îndeplinite cerințele specificate în specificațiile tehnice elaborate de Solarian, poate fi proiectată și construită o centrală solară cu stocare de lungă durată și care funcționează fără probleme.

Scenarii practice de aplicare

Exemplu din lumea reală

Impactul BESS asupra integrării în rețea devine mai clar cu ajutorul exemplelor practice. Să presupunem că o centrală solară de 10 MW generează energie în exces în timpul zilei; BESS stochează această energie și o transferă în rețea seara, când cererea atinge cote maxime. De asemenea, sprijină operatorul de rețea intervenind în câteva secunde în timpul scăderilor de frecvență (de exemplu, de la 50 Hz la 49,8 Hz). Conform specificațiilor tehnice ale Solarian, cu o durată de viață de 6 000 de cicluri și o adâncime de descărcare (DoD) de 80%, un sistem DGES joacă un rol în serviciile de rețea timp de 10 ani.

Viitor și concluzie

BESS și, ulterior, centralele solare cu stocare (SHPP) contribuie la viitorul energiei regenerabile făcând centralele solare compatibile cu rețeaua. Stabilitatea rețelei, flexibilitatea și capacitatea de a funcționa independent sporesc valoarea acestor sisteme. Resurse precum IEC TS 62933-5-1 și specificația tehnică DGES a Solarian oferă baza tehnică pentru integrare.

Pentru informații mai detaliate despre reglementările din Turcia, puteți citi articolul nostru privind integrarea în rețea a BESS și reglementările din Turcia.

Ne puteți contacta la bilgi@solarian.com.tr pentru nevoile dvs. de inginerie privind centralele dvs. GES cu stocare (DGES) pe care intenționați să le construiți.

Cum să întreținem panourile solare?

Praful și excrementele de păsări care aderă la suprafețele panourilor solare în mediul exterior pentru o perioadă lungă de timp reduc eficiența panoului solar.

Pentru a nu scădea eficiența producției noastre de energie, trebuie să efectuăm periodic întreținerea panourilor solare.

Trebuie să alegem bine perioada de întreținere. Pentru a evita pierderile în producția de energie, în general ar trebui preferate orele cu lumină scăzută sau zilele înnorate.
Pentru a evita accidentele, cum ar fi șocurile electrice, trebuie să verificăm dacă panoul prezintă vreo deteriorare prin examinarea firelor de conectare și a componentelor aferente.
Atunci când ștergeți panoul solar, nu trebuie utilizați solvenți duri, ascuțiți, corozivi și solvenți organici alcalini. Instrumentele moi, cum ar fi bureții și prosoapele de bumbac, trebuie preferate pentru a preveni zgârieturile și coroziunea panoului solar.
Pentru a preveni formarea rezistenței la sarcină din cauza umbririi localizate, trebuie acordată atenție curățeniei marginilor și colțurilor care afectează eficiența generării de energie.
Din cauza expunerii prelungite la vânt, soare sau ploaie, este important să verificați periodic șuruburile pentru coroziune și rugină.

7 Principalele materiale pentru modulele solare

Deși materialele de construcție ale sistemelor de generare a energiei fotovoltaice variază, toate modulele solare includ mai multe straturi de materiale de la suprafață până la suprafața de iluminare din spate. Lumina soarelui trece mai întâi printr-un strat de protecție (de obicei sticlă) și apoi intră în interiorul celulei solare printr-un strat de contact transparent.

În centrul modulului solar se află materialul absorbant care absoarbe fotonii și completează „curentul fotogenerat”. Printre acestea, materialele semiconductoare variază în funcție de cerințele specifice ale sistemului fotovoltaic, iar modulele fotovoltaice sunt compuse în principal din șapte materiale principale.

1. Cadru din aliaj de aluminiu

Protejează marginile de sticlă; Aliajul de aluminiu este combinat cu prinderea siliconică, îmbunătățind performanța de etanșare a modulelor solare; Îmbunătățește în mare măsură durabilitatea mecanică generală a modulelor solare, facilitează instalarea și transportul modulelor solare,

Suportul de conectare, care poartă și susține modulele solare, asigură o capacitate portantă optimă de la fixarea unității la integrare, îmbunătățind capacitatea mecanică a sistemului centralei electrice.

2. Sticlă călită

Sticla de căprioară temperată cu conținut scăzut de fier (cunoscută și sub denumirea de sticlă albă) are o transmisie de peste 93% pentru răspunsul spectral al celulei solare (în intervalul de lungimi de undă 320-1100 nm) și are o reflectivitate ridicată pentru lumina infraroșie mai mare de 1200 nm.

Această sticlă este, de asemenea, rezistentă la radiațiile solare ultraviolete, iar transmitanța sa nu scade.

Sticla trebuie să fie curată și lipsită de vapori de apă. Cele două suprafețe ale sticlei nu trebuie să intre în contact cu mâinile goale. În general, sticla are rolul de a susține structura modulelor fotovoltaice, de a îmbunătăți rezistența la sarcină și durabilitatea modulelor fotovoltaice, transparența, transparența antireflex, rezistența la apă, rezistența la gaze și anticoroziunea.

3. Film adeziv pentru ambalaje EVA

Este un adeziv topit la cald, un copolimer de etilenă și acetat de vinil. Acesta este utilizat pentru încapsularea celulelor solare, pentru a împiedica mediul extern să afecteze performanța electrică a celulelor solare, pentru a crește transparența modulelor fotovoltaice și pentru a lipi împreună celulele solare, sticla călită și plăcile suport și are o anumită durabilitate a aderenței.

Acesta are, de asemenea, un efect de câștig asupra performanței electrice de ieșire a modulului fotovoltaic.

4. Bandă de sudură fotovoltaică

Cunoscută și sub denumirea de bandă de cupru staniat, aceasta este împărțită în principal în benzi de interconectare și benzi de bare. Benzile de interconectare sunt utilizate în conexiunea dintre celulele solare, servind la conducerea electricității și la colectarea curentului de la celulele solare.

Banda de bare este utilizată pentru a uni matricele de celule solare ale componentelor, combinând curentul generat de celulele solare și transferându-l la cutia de joncțiune.

5. Celule solare

Celulele solare sunt dispozitive care transformă energia luminoasă directă în energie electrică. Ele sunt realizate din materiale semiconductoare. Prin iluminarea cu lumină solară, perechile electron-hole sunt excitate și disocierea perechilor electron-hole se realizează folosind câmpul electrostatic din regiunea de legătură P-N.

Electronii și găurile separate sunt colectate în exterior prin electrod și formează un curent.

6. Panou spate

Protecția din spate este utilizată ca material de ambalare, cele mai comune tipuri incluzând TPX, KPX și PET, și îmbunătățește îmbătrânirea și rezistența la coroziune a modulelor fotovoltaice și prelungește durata de viață; planul din spate alb îmbunătățește eficiența absorbției luminii de către modulul fotovoltaic prin împrăștierea luminii care intră în modulul fotovoltaic.

În același timp, deoarece are o emisivitate ridicată în infraroșu, poate reduce și temperatura de funcționare a modulului fotovoltaic; de asemenea, îmbunătățește performanța de izolare a modulelor fotovoltaice.

7. Caseta de conectare

Este o cutie instalată pe modulele fotovoltaice, care are funcția de transmitere a curentului și are performanțe electrice bune. În același timp, designul și dimensiunea cutiei de joncțiune trebuie să îndeplinească cerințele mediului de utilizare, cum ar fi rezistența electrică, mecanică, termică, la coroziune și la intemperii. În același timp, nu ar trebui să provoace daune utilizatorilor și mediului.