Zöld Energia
Hogyan hat a forróság a naperőművekre?
A magas hőmérséklet hatást gyakorol a napelemes rendszerek különböző részegységeire. Meghibásodhatnak az inverterek, csökkenhet a napelem modulok hatékonysága, és a cellák meglévő károsodásai súlyosbodhatnak. Azonban a befektetők, tervezők és üzemeltetők több különböző módon igazodhatnak a hőhullámokhoz.
A hőhullámokat egyre gyakrabban megtapasztaló emberekben felmerül a kérdés, hogy vajon a napelemes rendszerek képesek-e az ilyen szélsőséges hőmérsékletek kezelésére. A szélsőségesen meleg időjárás hatást gyakorol a napelemes rendszerek különböző részegységeire. Meghibásodhatnak az inverterek, csökkenhet a fotovoltaikus modulok hatékonysága, és a cellák meglévő károsodásai súlyosbodhatnak. A magas hőmérséklet szintén a modulok gyakoribb megtisztításának feladatát rója a projekteket kezelőkre. Azonban a befektetők, tervezők és üzemeltetők alkalmazkodhatnak a hőhullámokhoz. A kulcs több útmutató követésében rejlik, amelyek meghatározzák az üzemelő fotovoltaikus rendszerek esetében a hő okozta károsodás jelentőségét.
Andreas Kern, a meteocontrol GmbH műszaki konzulense szolgált adatokkal ehhez a tanulmányhoz. Az adatokat a meteocontrol nyomon követési rendszer adatbázisából származó elemzésekkel párosították, amelyet több mint 55 000, a világ minden részén található napelemes rendszerből nyertek ki.
Inverter meghibásodás
Ha egy inverter túlmelegszik, akkor rendszerint automatikusan kikapcsol vagy olyan szintre csökkenti áramellátását, hogy a magasabb környezeti hőmérséklet ne árthasson neki. Ezt a hőmérséklet névleges értékének csökkentésének nevezzük. Az adatbázisból származó egyik példa egy lépéssel ez előtt kezdődik. Figyelembe veszi bizonyos sztring inverterektől érkező figyelmeztető üzeneteket, a Németországban található mintegy 23 000 inverter körülbelül 1300 fotovoltaikus rendszerrel áll kapcsolatban. Ez a táblázat azon inverterek átlagos napi számát mutatja, amelyek a 23 000 inverter közül túlmelegedéssel összefüggő hibaüzenetet küldtek.
Az átlaghőmérséklet növekedésével a túlmelegedésre vonatkozó figyelmeztetések gyakoribbá válhatnak. Azonban az még nem ismert, hogy vajon ez statisztikailag jelentős összefüggésnek minősül-e. 2022 júniusában a túlmelegedésre vonatkozó figyelmeztetések 0,028 százalékot tettek ki a csatlakoztatott inverterek esetében. De a tényleges hibák száma alacsonyabbnak bizonyult. A túlmelegedésnek számos oka lehet – szellőzéssel kapcsolatos problémák, elégtelen szellőzéssel rendelkező helyszínek és magas környezeti hőmérséklet.
A lehetséges okok száma tovább mérsékli az időjárással összefüggő tényezőket. Az adatállomány elemzése megerősíti azt a tapasztalatból fakadó tényt, hogy az inverterek általában ellenállnak a magas hőmérsékletű időszakoknak, amennyiben a telepítés helye megfelelő. Az inverterek hőállóságának további bizonyítéka, hogy a napelemes rendszerek sikeresen működnek Dél-Európában, sőt még a sivatagos régiókban is. Mindazonáltal a túlmelegedésre vonatkozó jelentéseket komolyan kell venni a hozam megtartása érdekében, és hogy a berendezés várható élettartama ne rövidüljön le.
Jelentős mértékben csökken a modulok hatékonysága hőhullámok esetén? A hőmérséklet 3 fokos emelkedése a napelem modulok hatékonyságának 1 százalékos visszaesését vonja maga után. Ennek eredményeként a modulok nyári hatékonysága több százalékkal marad el a télitől, annak ellenére, hogy a napsugárzás értéke nyáron többszöröse, mint télen. Ennek megfelelően a csökkenő hatékonyság okozta veszteségeket bőven ellensúlyozzák a magasabb hozamok. A napos hőhullámok pozitív irányba tolják el a hozamokat.
Rendszerproblémák
A napelemes projektek tervezése során megfelelő telepítési helyet kell találni az inverter számára. A magánszektor kisebb fotovoltaikus rendszereinél nagyobb valószínűséggel fordul elő kevésbé gondosan kiválasztott telepítési hely. Például egy délre néző falra telepített inverter vagy egy árnyékolással nem rendelkező akkumulátoros tároló elkerülhetetlenül túlmelegedéshez vezethet. De tervezési hibának számít az is, amikor kereskedelmi célú fotovoltaikus rendszereknél az invertereket a tetőre vagy árnyékolás nélkül egy modulsor szélére szerelik fel, így átmenetileg közvetlenül napfénynek teszik ki.
Mindenképpen valamilyen árnyékolás szükséges annak biztosításához, hogy az invertert hűvös helyre telepíthessük, és hogy leget tegyünk a gyártó követelményeinek és a vonatkozó szabványoknak. Ez magában foglalja a falaktól számított és az egyes egységek közötti távolságot is. Amikor beruházunk egy napelemes rendszerbe, a tervdokumentáció felülvizsgálata során a napelem szakértőknek ellenőrizniük kell, hogy az invertereket a helyes iparági gyakorlatnak megfelelően telepítették-e.
Hasonlóan már a tervezési szakaszban gondoskodni kell a napelem modulok megfelelő hátsó szellőzéséről. A modulok hátsó szellőzése kiváló nyílt terepen történő elhelyezésnél és emelt kialakítású, tetőn elhelyezett rendszereknél. Ezzel ellenkezőleg a lapos tetős felületeken rendszerint nehezen biztosítható a hátsó szellőzés.
A modulok kiválasztásakor a pornak ellenálló bevonatokat is figyelembe lehet venni, ha rendelkezésre állnak megfelelő modulok. Elméletileg a modulok kiválasztásakor a hőmérsékleti együtthatót is figyelembe vehetjük. Ez az adat a modulok adatlapján szerepel. A gyakorlatban a hőmérsékleti együtthatók között minimális eltérések állnak fenn,
mivel szinte kizárólag szilíciumból készült kristályos modulokat telepítenek. A múltban a modulok kiválasztásánál nagyobb szabadság érvényesült, mivel széles körben elterjedtek voltak az egyéb típusú cellák, például a kadmium-telluridból készültek. Tekintettel az anyagbeszállítások napjainkban fennálló szűk keresztmetszeteire, a modulok paramétereinek kisebb módosítása szinte lehetetlen, mivel az ügyfelek lényegében azzal dolgoznak, amit sikerül beszerezniük.
Üzemeltetési szempontok
Ha egy inverter meghibásodik túlhevülés miatt, a helyszínen először a szellőzést ellenőrizze. Például intézkedni kell az árnyékolás megvalósításáért, ha a helyszíni felülvizsgálat annak hiányát tárta fel.
Nehezebb észlelni a hőmérséklet névleges értékének csökkentése miatti áramveszteséget, amikor az inverter saját áramellátását csökkenti a hő miatt. Az alacsonyabb teljesítményt nehezebb meghatározni nyomon követéssel, ha a hozam elmarad a megcélzott szinttől. A hőmérséklet névleges értékének csökkenését egyértelműen diagnosztizálni lehet a kimenő jellemzők elemzése útján.
A napelem modulok celláinak meglévő károsodását a magas hőmérsékletek súlyosbítják. Ennek megfelelően a hőmérséklet emelkedésével a megelőző intézkedések létjogosultsága nő, mivel már idejekorán megelőzhetik a felületen a hiba terjedése vagy a szennyezett modulok miatti árnyékolást. A termográfiával észlelhetők a foltszerű árnyékolás, a melegpontok és mikrorepedések kialakulása.
A hőhullámok aszállyal párosulnak. Ez bizonyos helyszíneken több port eredményezhet, ami összegyűlhet a modulokon. A modulok öntisztulása az eső hiánya esetén is mérséklődik. Németországban a modulok tisztítása iránti igény idővel elérheti a Spanyolország jelenlegi szintjét. Ott az energia mintegy 2-3%-a vész el a szennyeződések miatt, ezért a kezelők évente kétszer megtisztítják moduljaikat. Németországban a legtöbb esetben a természetes eső elegendő a modulok megtisztításához, mivel az energiának csupán 1%-a vész el.
A körültekintő rendszertervezésre, megfelelő telepítésre és szakszerű karbantartásra támaszkodva a napelemes rendszerek továbbra is megbízhatóan üzemeltethetők. A hővel kapcsolatos hibaforrások nyomon követését be kell építeni a felügyeleti folyamatokba. Azonban hővel kapcsolatos meghibásodás felmerülése esetén az okot nagyon gyorsan azonosítani kell, mert csak így kerülhetők el az alacsonyabb hozamok, valamint a műszaki meghibásodások.
Zöld Energia
Energiaátmenet Magyarországon: a napelemipar kiszámíthatóbb szabályozást sürget
A magyar napelemipar további fejlődéséhez kiszámíthatóbb szabályozásra, fejlettebb villamosenergia-hálózatra és nagyobb energiatárolási kapacitásra van szükség.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A gazdaság versenyképességét javítaná a napelem szektor átlátható szabályozása – jelentette ki Kiss Ernő, a Magyar Napelem Napkollektor Szövetség elnöke Szegeden. A szakember a globális napelemipar indulásában fontos szerepet játszó Váradi F. Péter születésének centenáriuma alkalmából a Szegedi Tudományegyetem Mérnöki Kara által rendezett konferencián úgy fogalmazott, a legolcsóbb villamos energiát előállító, 47 ezer munkavállalót foglalkoztató magyar naperőműszektor elsősorban nem szakmai, technológiai, hanem szakpolitikai kihívásokkal küzd – írja az alternativenergia.hu. Jelenleg 8846 megawatt (MW) beépített naperőművi kapacitás működik az országban. A 330 ezer üzemelő naperőmű részesedése 29 százalékos a villamosenergia-termelésben. Évente 1 gigawatt-t (GW) bővül a kapacitás, amely 2030-ra a tervek szerint elérheti a 8 GW-ot, de optimista becslések szerint akár 9 GW-ra is nőhet – közölte az elnök.
A szövetség a szektort érintő részletes technológiai és szabályozási kérdésekkel is foglalkozó javaslatcsomagot készített a kormány számára, amely egyaránt kitér a lakossági és a vállalati szektorra, valamint a villamosenergia-rendszerre is. Emellett az augusztusi energetikai tárgyú jogszabály-módosításokhoz is 12 beadványban, 66 szövegszerű javaslatot tettek, melyek jelentős részét el is fogadták – tudatta Kiss Ernő. A szakember komoly előrelépésnek tartja, hogy 500 milliárd forint uniós forrás érkezik a villamosenergia-hálózat fejlesztésére, ugyanakkor kritikus a tárolási kapacitás alacsony szintje.
A szövetség fontos kérése, hogy kiszámítható módon, közzétételi eljárásokon hirdessék meg a naperőművek számára elérhető szabad kapacitásokat – tudatta az elnök, hozzátette: de kérték a megújuló támogatási rendszer piactorzító elemeinek felülvizsgálatát is. A saját célra teremő vállalkozásokat érintő anomália, hogy jelenleg a cég ingyen sem adhatja át a villamos energiát a szomszédos lakóközösségnek, amikor azt – például hétvégén – nem tudja fölhasználni – mondta a szakember.
A lakosságot érintő javaslatok között említette az elnök a szomszédos országokhoz hasonló, kedvezményes – 0 vagy 5 százalékos áfakulcs – bevezetését a napelemes beruházásokra a jelenlegi 27 százalék helyett. A szövetség szerint a rezsicsökkentés fenntartható reformjára lehetőséget teremtene az időalapú árazás bevezetése, így az esti és reggeli csúcsidőszakokban magasabb, a völgyidőszakokban pedig alacsonyabb áron kapnák a fogyasztók a villamos energiát. A fogyasztási szokások átalakításával jelentős többletkapacitás kiépítéséhez szükséges beruházás lenne elkerülhető – hangsúlyozta Kiss Ernő.
A naperőmű-fejlesztések nagy értékű, de hosszú megtérülésű beruházások. Ezért javasolják a vagyonadó-fizetés értékhatárának a jelenleg tervezett egymilliárdról 5 milliárd forintra emelését, a projekteknek pedig az építés alatt és az első üzemévben mentességet biztosítanának – mondta az elnök.
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaCsatlakozott a magyar villamosenergia-piac az európai MARI platformhoz
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaTöbb tucat jármű bukott el a környezetvédelmi ellenőrzésen
-
Zöld Energia2 nap telt el a létrehozás ótaElkerülhetők a méregdrága tetőfelújítások egy új napelemes tartószerkezettel
-
Zöld Energia21 óra telt el a létrehozás ótaMegéri akkumulátort telepíteni a napelemek mellé? Egy család példája megmutatja
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás ótaA természet még képes regenerálódni, de sürgős változás kell
