. Termovizní kontrola FVE, měření výkonu FV panelů, termovize staveb

PID - Potential induced degradation

Zkušenosti s PID

    Poprvé jsem se setkal s PID na polykrystalických modulech v roce 2012. Pokles výkonu některých panelů dosahoval po 2 letech provozu až 60%. V dalších letech FVE s touto degradací přibývaly. V roce 2014 jsem se hlavní měrou technicky podílel na úspěšném vyzkoušení regeneračního zařízení belgické firmy Ilumen - PIDbox.
    V roce 2015 jsem poskytoval diagnostické služby a know-how české firmě, která masivním marketingem zveřejnila problematiku PID v ČR.
    V současnosti řeším eliminaci PID samostatně.

Trocha teorie

    Jak už sám název napovídá, tak PID-Potential induced degradation je degradace vyvolaná rozdílem potenciálů. A to sice rozdílem mezi potenciálem země a v našem případě záporným pólem FV pole. Čím větší je tento rozdíl, tím vyšší pravděpodobnost vlivu PID. Z tohoto pohledu je zřejmé, že PID se dá očekávat u delších stringů. Druhým faktorem ovlivňující PID je kvalita zapouzdření FV článků ve FV modulu. To vysvětluje, proč můžeme PID najít třeba jen na několika panelech z celé FVE - byla použita jiná EVA fólie. V neposlední řadě se řeší problém PID na úrovni FV článků. Někdy okolo roku 2008 se změnila technologie výroby FV článků, která umožnila vznik PID i na krystalických panelech. Tento problém na krystalických modulech do té doby nebyl znám. Stav, kdy se produkovaly moduly nedostatečně odolné PID trval cca 5 -6 let. Při PID dochází k migraci (-) nábojů směrem k potenciálu země. Degradační fázi podporuje zvýšená vlhkost a dobrý kontakt panelu se zemí. Naopak sucho a teplo do jisté míry PID regeneruje. Proto je vliv PID větší zejména v zimní polovině roku. PID se typicky projevuje po cca 1,5 -3 letech provozu FVE v závislosti na okolních podmínkách. Po této inicializační fázi klesne významným způsobem výkon senzitivních modulů vystavených vysokému zápornému potenciálu. Po hlavní degradační fázi již výkon klesá pomaleji. Tok záporných elektronů směrem k zemi představuje elektrické pole. Pokud nebude PID řešen, může se stát, že v tomto elektrickém poli dojde k nevratné degradaci materiálů, které zapouzdřují FV články.

 

Diagnostika PID

    Základní diagnostiku PID provádím pomocí termovize. Doplňkově měřím pracovní napětí, tmavou charakteristiku, U/I analýzu. Měřící techniku vybírám dle aktuálních možností diagnostiky.

    V rámci PID diagnostiky stanovím na základě výpočtů odhad ztráty výkonu. Tato ztráta může být přínosem po regeneraci PID.

 

Řešení PID degradace

    Zrychlená regenerace

    U komerčních řešení typu PIDbox se provádí regenerace na základě poznatku, že pokud přivedeme na panel zasažený PID kladný potenciál, dojde k postupnbé regeneraci. Čím vyšší je tento potenciál je, tím rychlejší je regenerace. V praxi se používají hodnoty až +1200 V, ale při bezpečné velikosti náboje. U rozsáhlých instalací se používá o neco nižší napětí, protože se pro regeneraci používají mírně vyšší proudy. Přivádění kladného potenciálu se prakticky děje dvěma způsoby. V prvním případě se regenerační zařízení vloží sériově mezi panely a měnič. V zařízení je DC vypínač, který v noci stranu měniče odpojí, aby nedošlo při regeneraci k poškození měniče. Následně se přivede na oba konce stringů kladný potenciál. Tento způsob seriového zapojení má lepší výsledky, neboť veškerý proud teče pouze přes FV panely. Regenerační zařízení je možné připojit i paralelně, ale regenerace může být pomalejší, protože všechen proud nemusí téct pouze přes panely.
    V obou výše uvedených případech může regeneraci kazit nízký izolační stav elektrárny.

    Dodávka zařízení pro regeneraci

    Jsem schopen pro Vás zajistit dodávku a montáž regeneračního zařízení včetně projektové dokumentace.

    Uzemnění záporného pólu

    Uzemnění je metodou první volby a to zejména pro nízké náklady opatření. Uzemnění je možné samozřejmě pouze u měničů s transformátory a za předpokladu, že budou pravidelně prováděna preventivní měření izolačního stavu. Samotné uzemnění zastavuje okamžitě degradaci a nastává pomalá regenerace. U nejvíce zasažených panelů tato regenerace trvá i více než 4 roky. Zde je třeba si uvědomit, že panel, který byl nejvíce zasažen PID ležel na záporném konci stringu a byl tak na potenciálu například (-300V). Po uzemnění se dostal na potenciál (+0V). Pro rychlou regeneraci je ovšem třeba mnohem vyšší kladný potenciál. Zlepšenou metodou uzemnění proto představuje uzemnění s přepojením, nebo přesunem panelů .
    Smyslem přesunů (nebo přepojení) je to, aby panel původně ležící na záporném konci stringu se dostal na kladný konec stringu. Při uzemnění záporného pólu měniče pak nastane situace, že panel dřív vystavený potenciálu (-300V), přesuneme na potenciál (+600V). Takto vysoký kladný potenciál dokáže regenerovat modul do cca 2 měsíců.

    Dodávka prací v souvisloti s realizací opatření

    Jsem schopen pro Vás zajistit návrh opatření i provedení prací. Práce mohu osobně dohlížet.