Fotowoltaika – monitorowanie wydajności

Monitorowanie instalacji fotowoltaicznej jest bardzo istotne, ponieważ jest kluczowym elementem osiągania maksymalnej wydajności systemu fotowoltaicznego.

Najłatwiejszy sposób na sprawdzanie instalacji to dokonywanie odczytów z inwertera. Większość inwerterów dostępnych na rynku posiada wyświetlacz LCD, który pokazuje parametry pracy instalacji. Należy sprawdzać takie wartości wyjściowe i wejściowe jak: moce, napięcia i prądy.

Bardziej zaawansowany monitoring wymaga wykorzystania systemów zwanych Datamanagerami. Pozwalają one na zapisywanie, przechowywanie i dalszą prezentację danych zebranych z instalacji.

Dzięki wykorzystaniu połączenia z falownikiem (przewodowe Ethernet lub bezprzewodowe przez WiFi), użytkownik może monitorować pracę instalacji zdalnie na bieżąco lub dla pewnego okresu.

Instalację można wzbogacić o dodatkowy układ pomiarowy np. inteligentny licznik energii. Pozwala on na mierzenie zużycia energii przez odbiorniki, które znajdują się w budynku. Dzięki licznikowi można porównać produkcję energii w instalacji fotowoltaicznej do zużycia energii w całym budynku. To daje podstawy do obliczenia stopnia zaspokajania potrzeb przez wykorzystanie elektrowni słonecznej oraz pomaga ocenić korzyści finansowe, jakie daje instalacja fotowoltaiczna.

Wykorzystanie systemu monitorowania pozwala na szybsze wykrywanie usterek instalacji. Wszelkie problemy techniczne mogą być od razu zgłaszane do obsługi technicznej czy serwisu, dzięki czemu osoby odpowiedzialne za konserwację mogą szybciej interweniować. Im szybciej nastąpi wykrycie usterki i jej naprawienie, tym mniejsze straty ponosi klient.

Najważniejszym zadaniem systemów monitorowania jest ochrona przed sytuacją, w której usterki, zdarzenia, czynniki powodują straty w produkcji. Szybkie alarmowanie o powstałych usterkach sprawia, iż przerwanie produkcji energii niesie mniejsze straty, co jest szczególnie istotne w okresach dużego nasłonecznienia. Gdy panują korzystne warunki, a instalacja nie działa prawidłowo, straty są znacząco odczuwalne dla klienta.

Wykrywanie usterek za pomocą tradycyjnych systemów monitorowania w przypadku instalacji o dużej mocy jest czasochłonne. Dla instalacji o mocy 1 MW diagnostyka może zająć od kilku do kilkunastu tygodni, zaś w przypadku instalacji o mocy powyżej 30 MW namierzanie i usuwanie usterki może trwać nawet miesiącami. To z kolei przekłada się na znaczne straty inwestorów.

Rozwiązaniem, którym powinni zainteresować się szczególnie posiadacze tak dużych instalacji, są systemy monitorowania wysokiej rozdzielczości. Taki system prowadzi synchroniczne pomiary w czasie rzeczywistym dla każdego modułu fotowoltaicznego, a następnie przekazuje zgromadzone informacje do oprogramowania diagnostycznego. System dodatkowo ma wskazywać uszkodzone i słabo działające moduły oraz podawać prognozy potencjału poprawy wydajności zarówno dla pojedynczych szeregów modułów jak i dla całej instalacji.

Na rynku dostępne są również systemy sensorów antypożarowych przeznaczonych szczególnie dla instalacji montowanych na dachach. Wysokie napięcia występują po stronie DC niezależnie od pracy inwertera. Systemy sensorów umożliwiają rozłączenie poszczególnych paneli w ramach każdego obwodu DC, dzięki czemu zagrożenie pojawienia się niebezpiecznych napięć uniemożliwiających akcję gaśniczą jest zmniejszone.

Na rynku jest dostępnych kilka produktów, z których część jest darmowa. Falowniki mogą być zintegrowane z systemem monitorowania, a informacje z niego zebrane przechowuje się w chmurze.

Niektórzy dostawcy oferują nawet wersję mobilną swoich produktów, dzięki czemu klient ma możliwość ciągłego sprawdzania pracy instalacji. Co więcej, w ten sposób użytkownik może szybciej odbierać komunikaty, które są przesyłane na jego telefon komórkowy.

Uruchomienie systemu monitorowania nie jest skomplikowane. Zazwyczaj wystarczy połączyć falownik z internetem poprzez kabel LAN lub WiFi. Resztę konfiguracji wykonuje się przez urządzenie dostępowe np. komputer lub telefon komórkowy na portalu monitorowania.

Systemy monitorowania są ważne nie tylko ze względu na możliwość prowadzenia stałego nadzoru nad pracą instalacji fotowoltaicznej. Im większa instalacja i im bardziej niezawodne powinno być źródło energii elektrycznej, tym większe znaczenie ma wykorzystanie systemu monitorowania. Odbiorcy o znacznych potrzebach np. rolnicy, zakłady produkcyjne czy budynki usługowe, dzięki zastosowaniu systemów monitorowania mogą utrzymywać wysoką wydajność pracy systemów i ograniczać straty w przypadku ewentualnych usterek.