01 · Souvislost z praxe
Malý stín nemusí znamenat malý dopad
Fotovoltaická elektrárna vyrábí, aplikace ukazuje běžný provoz a ze země vypadají panely v pořádku. Přesto se na některých místech může opakovat lokální přehřívání. Příčinou přitom nemusí být velký strom nebo sousední budova. Za určitých podmínek stačí i úzký stín jímací tyče hromosvodu.
Při jedné z našich kontrol jsme si všimli většího množství teplotních anomálií na panelech v blízkosti hromosvodů. Abychom lépe pochopili souvislosti, doplnili jsme termální snímky modelací pohybu stínů.
02 · Animace
Co ukazuje pohyb stínů během dne
V animaci můžete sledovat, jak stíny jímacích tyčí během dne postupují přes jednotlivé panely. Na termálním podkladu jsou přitom patrná místa s lokálním přehříváním. Řada těchto míst leží právě v oblastech, kterými stíny procházejí.
Tato souvislost pomáhá vybrat místa pro podrobnější prověření. Samotný překryv stínu a anomálie ještě nepotvrzuje trvalé poškození panelu, ukazuje však, kde má smysl hledat příčinu.
03 · Vysvětlení
Proč může i úzký stín souviset s hotspotem
Panel se skládá z elektricky propojených článků. Pokud na některé dopadá méně světla než na ostatní, jejich schopnost dodávat proud se liší. Za určitých provozních podmínek může zastíněný článek část elektrické energie spotřebovávat a přeměňovat na teplo. Vzniká lokálně přehřáté místo — hotspot.
Ne každý stín proto automaticky znamená hotspot. Záleží na tom, jakou část článků zakrývá, jak je panel zapojený a v jakém režimu elektrárna pracuje. I malá zastíněná plocha ale může mít větší dopad, než bychom podle její velikosti očekávali.
Panely mají bypass diody, které pomáhají omezovat důsledky zastínění. Ani správně fungující diody však ve všech situacích nezabrání lokálnímu přehřívání jednotlivých článků.
Termální anomálie je vodítko, nikoli konečná elektrická diagnóza. Skutečnou příčinu potvrdí až cílené měření a kontrola kvalifikovaným elektrikářem nebo servisním technikem.
04 · Opakované namáhání
Problém se může vracet každý slunečný den
Hotspot může vzniknout už během konkrétního zastínění. Dlouhodobým problémem je jeho opakování.
Stín se s pohybem slunce posouvá a v průběhu roku mění délku i směr. Určité části panelů tak mohou být opakovaně namáhány. Dlouhodobé nebo opakované přehřívání může přispívat k degradaci materiálů a postupnému poškození modulu.
Proto nestačí posoudit umístění panelů pouze podle toho, jak střecha vypadá v jednom okamžiku. Důležitý je pohyb stínů během dne i v různých ročních obdobích.
05 · Kontrola dronem
Termografie najde místo, další měření potvrdí příčinu
Termokamera pomáhá najít místa, která se při provozu chovají jinak než jejich okolí. Běžná fotografie k nim doplní souvislosti: stín, nečistotu, cizí předmět nebo viditelné poškození. Modelace stínění pak může vysvětlit, proč se některé oblasti dostávají do stínu opakovaně.
Naším úkolem je tato místa najít, zdokumentovat a přesně lokalizovat. Pokud je potřeba určit konkrétní elektrickou závadu, navazuje elektrikář nebo servisní specialista cílenou kontrolou. Termografie mu pomůže zaměřit se na konkrétní panely a části instalace.
06 · Prevence
Na stínění myslete už při návrhu FVE
Při rozmístění panelů je vhodné zohlednit nejen orientaci střechy, ale také hromosvody, komíny, antény, vzduchotechniku a další překážky. Případné změny hromosvodu musí řešit odborník se zachováním jeho ochranné funkce.
U provozované elektrárny může kombinace termografie, vizuální kontroly a modelace stínění odhalit souvislosti, které v aplikaci s celkovou výrobou snadno zaniknou.
Technický zdroj
Další informace k poruchám a diagnostice modulů
Technické souvislosti k hotspotům, stínění a diagnostice fotovoltaických modulů shrnuje zpráva IEA PVPS Task 13 – Degradation and Failure Modes in New Photovoltaic Cell and Module Technologies.