Нові дослідження показують: зменшення кількості сонячних модулів на рядок мінімізує ризики гарячих точок

Команда дослідників з Університету Сурабая в Індонезії заглибилася у всебічне дослідження, яке стосується початкових збоїв у роботі сонячної фотоелектричної (PV) електростанції потужністю 24,9 МВт, розташованої на острові Суматра в західній Індонезії.

Дослідження розпочалися в серпні 2022 року, одночасно з введенням заводу в експлуатацію, і завершилися в серпні 2024 року.

Елізер Таріган, головний автор, пояснив: «Відносно короткий термін експлуатації гарантує, що виявлені дефекти здебільшого походять від факторів, які переважають на ранній стадії експлуатації, а не від тривалого зносу. Наше дослідження зосереджено на класифікації та кількісному визначенні різноманітних типів дефектів, які ми спостерігали, наприклад ефект гарячих точок, тріщини скла, несправності розподільної коробки та скло, яке запотіло або змінило колір, щоб зрозуміти, як це впливає на продуктивність системи."

Загалом сонячна установка на Суматрі складається з 64 140 фотоелектричних панелей, кожна з яких має потужність 390 Вт. Усі ці панелі встановлюються на землі, де модулі з’єднані послідовно, щоб утворити рядки. Кожен рядок складається з 30 модулів, з'єднаних послідовно.

Дослідник уточнив: «Під час спостережень на місці ми уважно стежили за робочою напругою та струмом і порівнювали їх із технічними специфікаціями модулів, щоб виявити будь-які потенційні відхилення. Наша увага була зосереджена на виявленні аномалій у вихідній потужності конкретних рядків модулів. Рядок позначався як ненормальний, коли вихідна потужність, показана інвертором, була помітно нижчою за розраховані для цього теоретичні значення. Потім ці аномалії були досліджені, щоб визначити, чи були якісь дефекти в модулях

Згодом дослідження окремих модулів передбачало візуальний огляд, що супроводжувався прямими вимірюваннями. Більш глибокий аналіз включав детальні вимірювання та методи тепловізору. Дані, зібрані під час візуальних перевірок і вимірювань, були ретельно проаналізовані, щоб визначити поширеність і ступінь впливу кожного типу дефекту.

Науковці пояснили: «Результати спостережень демонструють, що протягом початкового дворічного періоду експлуатації із загальної кількості 64 400 встановлених фотоелектричних модулів близько 678 модулів виявили порушення в роботі, спричинені різними дефектами, про які ми згадували раніше. Спостережувана частота відмов, приблизно 1,05%, підкреслює критичну важливість моніторингу та технічного обслуговування на ранній стадії для забезпечення надійності та довгострокової роботи. життєздатність фотоелектричних систем."

Виходячи з висновків, більшість проблем були пов’язані з утворенням гарячих точок. Зокрема, виявлено 350 поломок розподільної коробки, 282 випадки розтріскування скла, 42 випадки здуття розподільної коробки, 7 випадків запотівання або зміни кольору скла. Крім того, були виявлені випадки затінення, спричинені навколишніми об’єктами, такими як дерева, стовпи та будівлі, а також самозатінення фотоелектричних панелей.

Професор Таріган резюмував: «Наш аналіз показав, що напівзрізані модулі перевершують повні модулі осередків у зменшенні ефектів гарячих точок. Це пов’язано з їхнім меншим струмом на комірку та покращеною конфігурацією обхідного діода, що призводить до зменшення розсіювання тепла та втрат потужності. Крім того, зменшення кількості модулів у ланцюжку ефективно знижує напругу та струм ланцюга, тим самим мінімізуючи серйозність гарячих точок."