Φωτοβολταϊκα: δοκιμή και συντήρηση

Διαδικασίες δοκιμής και συντήρησης, δύο παράγοντες που έχουν μεγάλη σημασία για τη σωστή λειτουργία των φωτοβολταϊκών συστημάτων.


Οι φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις που συνδέονται στο ηλεκτρικό δίκτυο είναι συνήθως συστήματα υψηλής αξιοπιστίας που απαιτούν ελάχιστη συντήρηση. Για να διασφαλίζονται, ωστόσο, αυτά τα χαρακτηριστικά είναι αναγκαία η εκτέλεση των διαδικασιών δοκιμής και των (λιγοστών) επεμβάσεων συντήρησης με μεγάλη προσοχή.

Επειδή η φωτοβολταϊκή εγκατάσταση είναι ουσιαστικά μια ηλεκτρική εγκατάσταση, κρίνεται απαραίτητη η διενέργεια όλων των ελέγχων στις καλωδιώσεις, στους πίνακες και στα άλλα εξαρτήματα του συστήματος. Στο άρθρο αυτό θα ασχοληθούμε, ωστόσο, μόνο με τις ιδιαίτερες πτυχές των εγκαταστάσεων αυτού του τύπου.

Το πρώτο μέρος του ελέγχου δοκιμής συνίσταται στην οπτική εξέταση προκειμένου να εξακριβωθεί εάν το σύστημα ανταποκρίνεται στις κατασκευαστικές προδιαγραφές. Δηλαδή εξετάζονται οι συνδέσεις μεταξύ των στοιχείων, η τοποθέτηση καλωδίων, η κατάσταση και μόνωση πινάκων, η στερέωση των στοιχείων στις βάσεις και κατάσταση επιψευδαργύρωσης, ελέγχονται τα κιβώτια σύνδεσης (δίοδοι by-pass, σύσφιξη, λασκάρισμα καλωδίων), καθώς και η αποτελεσματικότητα διόδων εμπλοκής και Spd. Όσον αφορά τον έλεγχο της ορθής λειτουργίας του μετατροπέα (inverter), είναι σκόπιμη η χρήση του εγχειριδίου χρήσης και συντήρησης, αφού υπάρχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ των διαφόρων μοντέλων.

Στη συνέχεια πρέπει να ακολουθήσει ο τεχνικός-λειτουργικός έλεγχος της εγκατάστασης, για τον οποίο εφαρμόζονται οι προδιαγραφές του Οργανισμού Νέων Τεχνολογιών, Ενέργειας και Περιβάλλοντος (Enea) που συνοδεύουν τους περιφερειακούς διαγωνισμούς χρηματοδότησης των προγραμμάτων «Φωτοβολταϊκές οροφές». Οι μετρήσεις αφορούν την τάση, τη μόνωση και την ισχύ.

Οι έλεγχοι

Με τη μέτρηση της τάσης ελέγχονται, η ηλεκτρική συνέχεια του κυκλώματος και οι συνδέσεις μεταξύ των φωτοβολταϊκών στοιχείων. Για το σκοπό αυτό θα πρέπει να διαπιστωθεί εάν η τάση εξόδου από το πεδίο FV (συνεπώς η τάση εισόδου στο inverter) ισούται πράγματι με το άθροισμα των τάσεων των στοιχείων που αποτελούν τη σειρά. Ενδεχόμενες διαφορές μπορούν να οφείλονται στο γεγονός ότι η τάση ενός στοιχείου μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του.

Θα πρέπει ακόμη να διαπιστωθεί η ομοιομορφία των τάσεων σε όλες τις σειρές. Οι μετρήσεις της τάσης μπορούν να γίνουν με ένα απλό ψηφιακό ωμόμετρο παράλληλα συνδεδεμένο στην πλευρά συνεχούς ρεύματος του inverter, το οποίο πρέπει να είναι σβηστό.

Ακολουθεί στη συνέχεια η δοκιμή μόνωσης των ενεργών τμημάτων της εγκατάστασης προς τη γείωση. Η μέτρηση πρέπει να γίνει με το inverter σβηστό και τους αποζεύκτες ανοικτούς, τοποθετώντας έναν ακροδέκτη στο μεταλλικό σκελετό των στοιχείων και τον άλλο ακροδέκτη πρώτα στο θετικό και στη συνέχεια στο αρνητικό της πλευράς συνεχούς ρεύματος του inverter. Η αντίσταση που μετριέται και στις δύο περιπτώσεις πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 200 ΜΩ.

Οι μετρήσεις ισχύος πραγματοποιούνται με αμπερομετρικές τσιμπίδες και το inverter αναμμένο. Επειδή η ισχύς εξόδου από μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό από την ηλιακή ακτινοβολία (σε W/m2), η μετρούμενη ισχύς πρέπει να συγκρίνεται πάντα με την ονομαστική ισχύ της εγκατάστασης λαμβάνοντας υπόψη την ακτινοβολία τη συγκεκριμένη στιγμή. Κατά συνέπεια, παράλληλα με όλες τις μετρήσεις ισχύος, είναι αναγκαία και η μέτρηση της ηλιακής ακτινοβολίας χρησιμοποιώντας πυρανόμετρο με την ίδια κλίση και τον ίδιο προσανατολισμό που έχουν τα φωτοβολταϊκά στοιχεία. Η πρώτη μέτρηση αφορά την ισχύ σε συνεχές ρεύμα και κατά συνέπεια πραγματοποιείται τοποθετώντας την αμπερομετρική τσιμπίδα στο θετικό καλώδιο συνεχούς ρεύματος του inverter και τους ακροδέκτες στην τάση εισόδου του inverter.

Η σωστή συντήρηση

Τα στοιχεία που συγκεντρώθηκαν από πληθώρα ερευνών ανά τον κόσμο επιβεβαιώνουν εδώ και πολλά χρόνια την υψηλή μέση αξιοπιστία των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων. Για να διασφαλίζονται και να επιβεβαιώνονται τα θετικά αυτά χαρακτηριστικά, η εγκατάσταση πρέπει να υποβάλλεται σε τακτική και ορθή συντήρηση. Όπως επισημάνθηκε ήδη, είναι καταρχάς σκόπιμο ο πελάτης να διαθέτει το εγχειρίδιο χρήσης και συντήρησης που παραδίδεται μαζί με τη μελέτη υλοποίησης. Οι εργασίες ελέγχου και συντήρησης που πρέπει να εκτελούνται τουλάχιστον μια φορά το χρόνο, μπορούν να ανατεθούν και σε προσωπικό που δεν είναι εξειδικευμένο σε φωτοβολταϊκά συστήματα, αρκεί να διαθέτει άδεια επέμβασης σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις.

Κατασκευές υποστήριξης: Έλεγχος σύσφιξης μπουλονιών, κατάστασης των προφίλ (απουσία κάμψης από την επίδραση του ανέμου), απουσία οξείδωσης κλπ. Φωτοβολταϊκά στοιχεία: οπτικός έλεγχος (βλάβες στα κρύσταλλα ή στην κορνίζα, συσσώρευση ακαθαρσιών στα κρύσταλλα, κιτρίνισμα του περιβλήματος και είσοδος υγρασίας κλπ.). Έλεγχος κιβωτίων σύνδεσης (προστασία από την υγρασία, κατάσταση ηλεκτρικών επαφών κλπ.).

Σειρές: Έλεγχος στον πίνακα συνεχούς ρεύματος και μέσω πολύμετρου των προστασιών και των κατάλληλων πεδίων μέτρησης για τις τάσεις της εγκατάστασης, καθώς και των ηλεκτρικών παραμέτρων (τάσεις χωρίς φορτίο και ρεύματα λειτουργίας).

Ηλεκτρικοί πίνακες: Οπτικός έλεγχος. Έλεγχος ηλεκτρικών προστασιών (δίοδοι εμπλοκής και Spd), έλεγχος διακοπτών και αποζευκτών, έλεγχος για λασκάρισμα καλωδίων (προσωρινή θέση εκτός λειτουργίας της εγκατάστασης).

Inverter: Εφαρμόστε τις οδηγίες του εγχειριδίου χρήσης του inverter. Συνήθως είναι σκόπιμη μια οπτική επιθεώρηση και ο έλεγχος των σωστών ενδείξεων των οργάνων μέτρησης. Για τον έλεγχο αυτό η εγκατάσταση πρέπει να τίθεται εκτός λειτουργίας.

Καλωδιώσεις: Οπτική επιθεώρηση. Τα εφεδρικά εξαρτήματα που πρέπει να υπάρχουν για ταχεία επέμβαση συντήρησης είναι κυρίως οι ασφάλειες, οι δίοδοι εμπλοκής και οι Spd. Όσον αφορά τα inverter, σήμερα οι κατασκευαστές προβλέπουν συμβάσεις συντήρησης που επιτρέπουν σε περίπτωση βλάβης την αντικατάσταση όλου του συστήματος σε σύντομο χρονικό διάστημα χωρίς αναμονή για επισκευές. Στην περίπτωση inverter μεγάλου μεγέθους, η επέμβαση συνήθως αφορά την αντικατάσταση ηλεκτρονικών πλακετών χωρίς αφαίρεση του συστήματος.

Ολοκληρώνοντας, για να λειτουργούν τα φωτοβολταϊκά συστήματα με σταθερές και υψηλές επιδόσεις, καθώς και με υψηλή αξιοπιστία, εκτός από την προσεγμένη μελέτη είναι επίσης αναγκαία η σωστή εγκατάσταση, η σύνδεση στο ηλεκτρικό δίκτυο, η δοκιμή και η συντήρηση εφαρμόζοντας τους λιγοστούς και απλούς κανόνες που παραθέσαμε. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα παράγουν δωρεάν ενέργεια χωρίς να ρυπαίνουν. Για να επιβεβαιώνονται αυτά τα χαρακτηριστικά, η εγκατάσταση πρέπει να λειτουργεί σωστά και χωρίς διακοπές. Το καθήκον του εγκαταστάτη και των συντηρητών δεν είναι δύσκολο, αλλά έχει καίρια σημασία για τη σωστή λειτουργία και την ικανοποίηση των προσδοκιών του τελικού χρήστη.

www.ecotec.gr