|
Aurinkovoimala tuottaa sähköenergiaa yhteensä auringon säteilyn määrän, josta vähennetään järjestelmän itsensä häviöt. Häviöissä on valtavia eroja, joista tässä blogisarjassa kerrotaan. Raloksen visio ja strategia on aina ollut minimoida aurinkovoimalan häviöitä ja sitä kautta parempaan tuottoon. Tuotto vaikuttaa investoinnin kanssa voimalan takaisinmaksuaikaan. Kannattaa siis panostaa häviöiden minimoimiseen. Voimalan häviöit jaetaan karkeasti kolmeen eri kategoriaan; Säteilynvoimakkuudesta johtuvat häviöt, tasasähköjärjestelmän häviöt ja vaihtosähköjärjestelmän häviöt. Blogisarja ei keskity pelkästään osoittamaan ongelmakohtia, vaan tarjoamaan myös ratkaisuja. LID-HäviötPiin vanhenemisesta johtuvat häviöt (LID-häviöt) kuuluvat aurinkovoimalan tasasähköjärjestelmän häviöihin. Muita tasasähköjärjestelmän häviöitä ovat toleranssihäviöt, sopimattomuushäviöt, liitoksista johtuvat häviöt, tuottoeroista johtuvat häviöt ja kaapeloinnista johtuvat häviöt. LID-häviöt ovat valon aiheuttama piikiteen heikkeneminen (Light Induced Degradation, LID) on vähemmän tunnettu ilmiö, joka vaikuttaa piikiteisiin aurinkokennoihin. Piikiteen laatu ja tuottokyky heikkenee vuosittain. Hajoaminen on luonnollista ja se johtuu elektronien virtauksen kuluttamisen seurauksena piikiteen varauskyvyn kustannuksella. Mitä vanhempi paneeli on, sitä huonommin elektroni liikkuu kiteessä. LID-häviöt johtuvat tarkemmin sanottuna boorihappiyhdisteiden muodostumisesta piikiekkoihin. Yksikiteisissä aurinkopaneeleissa on enemmän booria kuin monikiteisissä, joka tarkoittaa sitä että yksikiteisessä aurinkopaneeleissa on monikiteistä paneelia suurempi piikiteen luonnollinen hajoaminen.  RALOS ESM445H -aurinkopaneelin LID-häviöt Paneelin laatu kertoo LID-kertoimen suuruudesta. LID-häviöitä on kahdentyyppisiä. ENSIMMÄISEN VUODEN LID-HÄVIÖT Lyhyesti sanottuna aurinkokennoissa tapahtuu hajoamista muutaman ensimmäisen päivän ajan asennuksen jälkeen auringonvalolle altistumisen seurauksena. Tämä voi johtaa 0,5 - 3 % häviöihin paneelin tuotossa. Lisäksi piikide heikkenee vuosien mittaan tasaisesti. JATKUVAT LID-HÄVIÖT Aurinkopaneelivalmistajat lupaavat tietyn tehontuottotakuun paneelille. Käytännössä tuotto tippuu ensimmäisen vuoden aikana sen 3 % ja tämän jälkeen 0,4..1 % vuodessa riippuen paneelin laadusta. Useimmat valmistajat tarjoavat paneeleita, joissa tuottotakuu on 80 % ja 25 vuotta. Tässä tapauksessa paneelin vuosittainen heikkeneminen on 1 %. Laadukkaammissa paneeleissa tehontuotto tippuu vain 0,5 % vuodessa ja tuottotakuuta annetaan 30 vuotta. HÄVIÖT
LID-häviöitä voi esiintyä ensimmäisen vuoden kohdalla 1,5..3 % ja tästä vuosittain 0,4...1 % heikkenemisenä paneelin tuotossa riippuen aurinkopaneelin laadusta ja tyypistä. HÄVIÖIDEN POISTAMINEN TAI VÄHENTÄMINEN LID-häviöitä voi poistaa panostamalla laadukkaampiin aurinkopaneeleihin.
0 Comments
Aurinkovoimala tuottaa sähköenergiaa yhteensä auringon säteilyn määrän, josta vähennetään järjestelmän itsensä häviöt. Häviöissä on valtavia eroja, joista tässä blogisarjassa kerrotaan. Raloksen visio ja strategia on aina ollut minimoida aurinkovoimalan häviöitä ja sitä kautta parempaan tuottoon. Tuotto vaikuttaa investoinnin kanssa voimalan takaisinmaksuaikaan. Kannattaa siis panostaa häviöiden minimoimiseen. Voimalan häviöit jaetaan karkeasti kolmeen eri kategoriaan; Säteilynvoimakkuudesta johtuvat häviöt, tasasähköjärjestelmän häviöt ja vaihtosähköjärjestelmän häviöt. Blogisarja ei keskity pelkästään osoittamaan ongelmakohtia, vaan tarjoamaan myös ratkaisuja. SOPIMATTOMUUSHÄVIÖTSopimattomuushäviöt (mismatch losses) kuuluvat aurinkovoimalan tasasähköjärjestelmän häviöihin. Muita tasasähköjärjestelmän häviöitä ovat toleranssihäviöt, piikiteen vanhenemisesta johtuvat häviöt (LID), liitoksista johtuvat häviöt, tuottoeroista johtuvat häviöt ja kaapeloinnista johtuvat häviöt. Sopimattomuushäviöllä tarkoitetaan häviöitä, jotka johtuvat pienistä tuottoeroista asennettujen aurinkopaneelien tuotossa. Vaikutus näkyy kun tarkastellaan kokonaista paneeliketjua yhden aurinkopaneelin sijasta. Häviöt ovat suuremmat mitä suuremmat paneelien tuottoerot ovat. Tuottoeroja syntyy ympäristöstä johtuen esimerkiksi varjostumista, lämpötilaeroista, roskista, liasta tai vain paneelien toleranssieroista (kts. häviöt toleranssieroista). Paneelien tuottoeroja syntyy myös LID-häviöiden sekä paneelien yksilöllisen ikääntymisen seurauksena. Epäsopivuushäviöitä ilmenee myös string-invertteriketjujen erimittaisten kaapelinpituuksien vuoksi. Toisessa ketjussa voi kaapelin pituus olla 200 metriä ja toisessa vain 100. Vaikka molempien ketjujen teho on sama, muodostuu jännitteenaleneman vuoksi toiseen ketjuun enemmän häviöitä. Myös paneelien eri asennussuunnat vaikuttavat tuottoeroihin. Kun yhden MPPT-säätöpiirin rinnankytkettyjen ketjujen tuottoerot eroavat toisistaan, laskee invertterin MPPT-säätöpiiri parasta tuottoa keskiarvon mukaan. Keskiarvo on perinteisellä algoritmilla puolesta välistä molempia ääripäitä. Tällöin MPPT-säätöpiirin teho ei ole optimitasolla vaan toimii keskiarvolla.
 Kuten ylläolevasta esimerkistä nähdään, valaisintolppa varjostaa viittä paneelia. Paneelien nimellisteho ilman valaisintolppaa olisi 1100 W (29 V x 7,59 A x 5 kpl). Tolpan varjostaessa varjostetut paneelit tuottavat vain 424 W. Tolpan varjot aiheuttavat pelkästään näille viidelle paneelille 61 % tuottohäviön. Kyseisessä installaatiossa paneeleja on kytketty 14 kappaletta samaan ketjuun. Ketjusta 9 paneelia käy täydellä teholla ja kyseiset viisi varjon vuoksi hieman huonommalla. Optimitilanteessa kaikkien paneelien käydessä täydellä teholla (3081 W) verrattuna viiden paneelin tuottamaan häviöön, muiden yhdeksän käydessä täydellä teholla (2404 W) on ero huima 22 %. HÄVIÖT
Sopivuushäviöitä voi olla kaapeloinnin ja muiden olosuhteiden vuoksi 0,3...3 %. Alan käytetty vakio häviöille on 2 %. Varjostetulla alueella häviöt tietysti kasvavat. Mikroinverttereitä käytettäessä sopivuushäviöt ovat 0 %. Tämä johtuu siitä, että moduulitason tehoelektroniikka käyttää maksimitehoseurantaa jokaiseen paneeliin erikseen, joihin ne ovat kytketty. HÄVIÖIDEN POISTAMINEN TAI VÄHENTÄMINEN Häviöitä paneeliketjuissa ja kokonaisissa järjestelmissä voidaan vähentää paneelikohtaisella MPPT-säätöpiirillä. Jokaisessa mikroinvertterissä on oma MPPT-säätöpiiri, joka optimoi jokaisen paneelin ulostuloa riippumatta muista paneeleista. |
AMMATTILAISENAjatuksia aurinkosähköön liittyen. Tarkoituksena on jakaa vastaantullutta tietoa kaikille kuluttajille, yhteistyökumppaneille sekä ennenkaikkea alan toimijoille. ARKISTO
November 2020
KATEGORIAT
All
|
RSS Feed
|
|
Ralos.eco © Copyright 2020. Kaikki oikeudet pidätetään.