PID φωτοβολταικων πανελ

PID φωτοβολταικων πανελ

Το PID ή Potential Induced Degradation είναι ένα φαινόμενο το οποίο έκανε την εμφάνισή του στα φωτοβολταϊκά πλαίσια – πάνελ τα τελευταία χρόνια. Ο λόγος της εμφάνισής του είναι ο σχεδιασμός των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων με στοιχειοσειρές “μεγάλου μήκους” που αναπτύσσουν υψηλή τάση. Η τάση αυτή σε αρκετές περιπτώσεις πλησιάζει τα 1000V και “εξυπηρετεί” τις μειωμένες απώλειες ενέργειας στους αγωγούς.

Ωστόσο, η υψηλή τάση δημιουργεί μεγάλη διαφορά δυναμικού μεταξύ των φωτοβολταϊκών πλαισίων – πάνελ και του συστήματος στήριξης (βάσεων) -το οποίο είναι γειωμένο-. Έτσι, ιδιαίτερα στα φωτοβολταϊκά πλαίσια που βρίσκονται πλησίον του αρνητικού πόλου, εμφανίζεται “διαρροή ηλεκτρικού ρεύματος” από τις φωτοβολταϊκές κυψέλες προς το γειωμένο πλαίσιο και το σύστημα στήριξης, φαινόμενο το οποίο ονομάζεται PID των φωτοβολταϊκών πάνελ.

Απόρροια αυτής της διαρροής είναι τα φωτοβολταϊκά πάνελ να αναπτύσσουν μικρότερη ισχύ, και συνεπώς να έχουν σημαντικά χαμηλότερη παραγωγικότητα. Άρα, είναι απαραίτητο να εντοπίζεται έγκαιρα το PID στις φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις προκειμένου, να αποφεύγεται η σημαντική υποβάθμιση των πλαισίων που θα θέσει υπό αμφισβήτηση τις όποιες πιθανότητες αντιστροφής του φαινομένου, και ταυτόχρονα να ελαχιστοποιείται η μειωμένη παραγωγικότητα και απώλεια εσόδων!

Η έγκαιρη διάγνωση και τεκμηριωμένη επιβεβαίωση του PID φαινομένου στα φωτοβολταϊκά πάνελ μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο με το τεστ ηλεκτροφωταύγειας και μέτρηση ισχύος με χαμηλή ακτινοβολία. Αυτό συμβαίνει διότι:

Στο αρχικό στάδιο ( μείωση ισχύος έως ~6-7% ) το PID είναι αδύνατο να εντοπιστεί με θερμοκάμερα ή από τα αναπτυσσόμενα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά του πάνελ. Μάλιστα στο τεστ ηλεκτροφωταύγειας απαιτείται έμπειρος χειριστής προκειμένου με τις “κατάλληλες ρυθμίσεις” να εντοπίσει και αποτυπώσει το πρόβλημα.

Στο ενδιάμεσο στάδιο (μείωση ισχύος ~10-20%) το PID δεν εντοπίζεται με θερμοκάμερα καθώς οι διαφορές θερμοκρασιών είναι ανεπαίσθητες και η διαφορά των συνήθως μετρούμενων τιμών Voc και Isc, από τις ονομαστικές τιμές, επηρεάζονται ελάχιστα στο επίπεδο του “σφάλματος μέτρησης των οργάνων”. Στο στάδιο αυτό μπορεί να υπάρξει ένδειξη για το ενδεχόμενο PID, μόνο μετρώντας το εκάστοτε φ/β πάνελ υποχρεωτικά υπό φορτίο.

Μετρήσεις στοιχειοσειράς σε αυτό το στάδιο δεν μπορούν να επιβεβαιώσουν ή απορρίψουν την ύπαρξη PID, καθώς μέτρηση υπό φορτίο συνήθως λανθασμένα γίνεται με την στοιχειοσειρά συνδεδεμένη στον μετατροπέα – ινβέρτερ. Ο μετατροπέας – ινβέρτερ, ως γνωστόν, “ρυθμίζει – καθορίζει” την αναπτυσσόμενη τάση και ένταση της στοιχειοσειράς (του συνόλου των πάνελ) προκειμένου να επιτευχθεί η μέγιστη ισχύς κάτω από τις συγκεκριμένες καιρικές συνθήκες (ακτινοβολία – θερμοκρασία κ.τ.λ.) και όχι ανά πάνελ!

Συνεπώς, ακόμα και αν επιχειρηθεί σύγκριση των μετρήσεων “υγιούς” στοιχειοσειράς με “ύποπτη” για PID στοιχειοσειρά, δεν εξασφαλίζεται με κανέναν τρόπο το ορθό της σύγκρισης, καθώς δεν μπορεί να επιβεβαιωθεί με κάποιον τρόπο η μη ύπαρξη πάνελ με PID στην υγιή στοιχειοσειρά!

Το εξελιγμένο στάδιο (μείωση ισχύος άνω το 25%), εμφανίζεται συνήθως μετά την πάροδο 2-3 χρόνων από την αρχική εμφάνιση του φαινομένου. Στο στάδιο αυτό έχουν μετρηθεί φ/β πάνελ με μείωση ισχύος άνω το 55%. Στις περιπτώσεις αυτές, η πιθανολόγηση για ύπαρξη PID με θερμοκάμερα είναι “ευκολότερη”, αλλά όχι βέβαιη. Απαιτούνται ειδικές γνώσεις θερμογράφησης και έλεγχος κάτω από συγκεκριμένες καιρικές συνθήκες. Βεβαίως, απόδειξη με θερμογράφηση για το PID δεν μπορεί να υπάρξει καθώς “θερμοκρασιακές ανομοιογένειες” σε φ/β πλαίσια δεν σημαίνει απαραίτητα PID. Παράλληλα, μετρήσεις των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών πρέπει να πραγματοποιούνται σε εξομοιωτή υπό φορτίο, για να έχουν ακρίβεια αλλά και χρηστικότητα.

Η ανωτέρω φωτογραφία  έχει ληφθεί με την μέθοδο της ηλεκτροφωταύγειας. Με το τεστ ηλεκτροφωταύγειας μπορούν να εξαχθούν απολύτως ακριβή συμπεράσματα για την ύπαρξη ή μη του PID φαινομένου στα φωτοβολταϊκά πλαίσια, σε οποιοδήποτε στάδιο και αν βρίσκεται το φαινόμενο. Και το σημαντικότερο είναι πως η έγκαιρη διάγνωσή του αφενός προστατεύει τον επενδυτή από απώλεια παραγωγής και εσόδων, αφετέρου δίδει τη δυνατότητα για αντιστροφή του φαινομένου σε σημαντικό βαθμό!

Η Kmetrics κάνοντας χρήση του καινοτόμου “Mobile PV Testcenter” είναι σε θέση να διαγνώσει σε αρχικό στάδιο το PID φαινόμενο, προτείνοντας παράλληλα την κατάλληλη λύση, που διαφέρει ανά περίπτωση -αντικατάσταση στο πλαίσιο της εγγύησης, χρήση συσκευών αναστροφής του φαινομένου PADCON κ.τ.λ.-.

Leave a reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.