Typowe usterki elektrowni słonecznej

Typowe usterki elektrowni słonecznej.

Każda nawet najlepsza instalacja fotowoltaiczna – elektrownia słoneczna może ulec awarii. Tego typu konstrukcje przewidziane są na 25 lat pracy. Przez ten czas może zdarzyć się wszystko począwszy od uszkodzeń mechanicznych, eksploatacyjnych na przepięciach kończąc. Wiele też zależy od użytego sprzętu. Jeżeli produkty do budowy fotowoltaiki zostały użyte od taniego chińskiego producenta możemy spodziewać się częstszych awarii. Jeżeli jednak postawiono na markowe produkty europejskich producentów możemy spodziewać się dużo rzadszych awarii a nawet p przypadku odrobiny szczęścia przejść przez cały 25 letni okres użytkowania bez większych problemów,

Jak działa elektrownia słoneczna.

Większość elektrowni słonecznych działa w podobny sposób. Połączone ze sobą panele słoneczne w szeregu np 15-20 modułów w jednym lub więcej zestawów w zależności od wielkości elektrowni generuje napięcie stałe o wysokiej wartości np 600V DC. Napięcie to przesyłane jest bezpośrednio do falownika – przetwornicy napięcia, która zapewnia synchronizację z siecią energetyczną. Wyprodukowana energia elektryczna przekazywana jest bezpośrednio do odbiorcy czyli do właściciela instalacji a jeżeli w danej chwili nie jest ma na nią zapotrzebowania przekazywana jest do zakładu energetycznego. Energia solarna przesłana do zakładu energetycznego jest gromadzona w sieci aby następnie można było ją odebrać w stosunku 0,8 lub 0,7 kWh za każdy wysłany 1 kWh w zależności od wielkości instalacji.

Uszkodzony panel słoneczny w stringu.

Połączone panele słoneczne szeregowo działają tak dobrze jak jak najgorszy panel słoneczny. Jeżeli w szeregu mamy 20 paneli 300W a jeden panel z jakiś powodów będzie oferował tylko 250W to wszystkie panele słoneczne będą pracowały tak jak by miały 250W. To samo dotyczy się uszkodzonego modułu. Jeżeli jeden moduł jest uszkodzony i daje 0W to wszystkie pozostałe panele słoneczne będą pracowały tak jak najgorszy moduł czyli cały string będzie wyłączony. Rozwiązaniem tego problemu mogą być optymizery które odłączają uszkodzony panel nie zawierając jednocześnie instalacji.

Diagnoza uszkodzonego modułu fotowoltaicznego może być trudna z uwagi na fakt, że wszystkie panele są połączone ze sobą i nie ma możliwości ich indywidualnego pomiary bez demontażu instalacji. Uwagę naszą jednak powinien zwrócić fakt obniżonej mocy na danym stringu lub jej zanik. W takij sytuacji najprawdopodobniej uszkodzeniu uległ jeden z paneli słonecznych i należy taką sytuację zgłosić do instalatora.

Inna możliwość jest łatwiejsza do diagnozy. Jeżeli zakupiliśmy panele słoneczne bez atestu na amoniak to prawie na pewno po 3-5 latach zobaczymy wykwity pod szkłem przy ogniwach słonecznych. Panele bez atestu na amoniak rozwarstwiają się pod wpływem deszczu, odchodów ptasich i innych zanieczyszczeń co skutkuje nawet całkowitym zwarciem modułu. Uszkodzenia takie widać gołym okiem i nie są trudne do diagnozy nawet przez zaawansowanego użytkownika.

Przepalony bezpiecznik przepięciowy.

Każdy system fotowoltaiczny zabezpieczony jest dwoma rodzajami zabezpieczeń elektrycznych przepięciowych. Jedno po stronie paneli DC oraz drugie po stronie sieci energetycznej AC. Wyłączniki takie w razie przepięcia elektromagnetycznego np podczas burzy zawierają okablowanie paneli lub sieci bezpośrednio do ziemi doprowadzając tym samym najkrótszą drogą ładunek do ziemi chroniąc tym samym falownik. Bezpiecznik taki po zadziałaniu przeskakuje w trym splony poniewaz działają one jednorazowo i po każdym zadziałaniu należy wymienić wkładkę. Można to łatwo zdiagnozować ponieważ bezpiecznik sprawny posiada znacznik zielony, bezpiecznik raz użyty będzie posiadał znacznik czerwony. Zadziałanie zabezpieczenia przepięciowego najczęściej unieruchamia całą instalację fotowoltaiczną. Wyjątkiem może być instalacja z dwoma lub więcej stringami wtedy do uszkodzenia może dojść tylko jednego bezpiecznika a pozostałe stringi będą działać prawidłowo.

Brak drożności przewodu między falownikiem a siecią.

Sytuacje takie nie zdarzają się często. Spowodowane są rozłączeniem najczęściej na wtyczkach – złączach MC4 okablowania solarnego łączącego panele słoneczne z falownikiem. Ewentualnie rozłączenie może też powstać w puszce zabezpieczeń po stronie paneli DC. Usunięcie usterki jest dość proste i polega na przywróceniu drożności okablowania. Sytuacja może być gorsza jeżeli niedrożność wystąpiła na samym przewodzie. Wtedy wymagana będzie jego wymiana.

Należy pamiętać, że prowadząc naprawy przy wysokim napięciu stałym jakie generują panele słoneczne należy zachować szczególną ostrożność. Panele słoneczne generują bardzo dużą moc a do tego łuk elektryczny powstały przy zwarciu nie jest samogasnący tak jak w przypadku napięcia przemiennego. Przed przystąpieniem wymiany okablowania należy bezwzględnie odłączyć panele słoneczne od przewodów na złączu MC4.

Brak rezystancji okablowania.

Sytuacja taka jest często spotykana podczas pracy elektrowni słonecznej i najczęściej jest sygnalizowana przez falownik odpowiednią ikoną lub diodą na obudowie. Brak rezystancji okablowania powstaje w sytuacji gdy jedna z żył przewodu DC ewentualnie AC ma zwarcie z masą czyli ziemią. W takiej sytuacji należy przejrzeć drożność całego okablowania zarówno po stronie paneli słonecznych jak i po stronie przyłącza AC oraz usunąć zwarcie.

Brak uziemienia w instalacji.

Jeśli nasza instalacja fotowoltaiczna nie jest prawidłowo uziemiona falownik najprawdopodobniej nie wystartuje. Może to być spowodowane brakiem przyłączenia uziemienia lub nieprawidłowymi parametrami szyny PE czyli np zbyt wysoką wartością rezystancji, W takim przypadku należy dokonać pomiarów, które zlecić należy wykwalifikowanemu elektrykowi. Oczywiście brak samego przyłączenia uziemienia do falownika możemy wykonać w łatwy sposób po prostu podłączając falownik pod szynę PE.

Okresowa kontrola pracy elektrowni słonecznej.

Najważniejszym czynnikiem jest okresowa kontrola pracy instalacji. Niestety wielu użytkowników nie kontroluje pracy elektrowni słonecznej miesiącami a nawet latami aby potem dowiedzieć się o jej niesprawności czytając rachunek za energię elektryczną. Niestety straty powstałe z powodu niedziałającej elektrowni słonecznej są nie do cofnięcia a powodem może być spalona wkładka bezpiecznikowa za 20 zł, którą mogliśmy we własnym zakresie i niewielkim kosztem wymienić.