Fotowoltaika na medal, czyli co zrobić, by zapobiegać awariom i stratom energii?

20.10.2021

Materiał Partnera

Farmy fotowoltaiczne to inwestycja, która w większości przypadków jest bardzo opłacalna i może przynieść zyski w wysokości nawet 400 tysięcy rocznie. Liczby mówią więc same za siebie, ale niestety taki optymistyczny wariant nie zawsze się sprawdza. Na drodze do sukcesu mogą bowiem pojawić się różne przeszkody. Jak się przed nimi chronić?

Spis treści

Proces projektowania, audytowania, uzyskiwania pozwoleń, a wreszcie samego montażu, bywa szalenie wymagający. Ale wielu inwestorów decyduje się na to nawet pomimo tych trudności, bo według różnych szacunków, inwestycja w farmę fotowoltaiczną powinna się zwrócić o okresie od siedmiu do dziesięciu lat^[1].

A co potem? Czysty zysk przez co najmniej kolejne dwie dekady. Ze względu na różnicę między ceną na giełdzie i kosztem faktycznej sprzedaży powstaje dodatkowy przychód, bo 1MW to około 400 zł netto^[2]. Łatwo więc obliczyć, że przy rocznej produkcji 1000 MWh, zarabia się mniej więcej 400 tysięcy złotych. Oczywiście te optymistyczne założenia dotyczą sytuacji, gdy wszystko działa, jak należy.

Z czego mogą wynikać straty efektywności?

Choć cały system z założenia powinien być bezobsługowy i bezawaryjny, to nie zawsze tak jest. Winą za nieprawidłowości można obarczać wykonawców, ale niewygodną prawdą jest, że także właściciel farmy FV często odpowiada za pewne niedopatrzenia.

Otoczenie paneli

O inwestycję fotowoltaiczną trzeba dbać kompleksowo, bo wszelkie odstępstwa od normy od razu odbiją się na wydajności układu. Przykład? Niemonitorowanie wzrostu roślinności rosnącej wokół farmy. Tymczasem otoczenie instalacji bardzo wpływa na procesy produkcji energii.

Podcinanie i koszenie pod stelażami i wokół paneli jest absolutną koniecznością. To, jak często należy to zlecać, zależy od wielu czynników, m.in. kąta ułożenia modułów względem ziemi czy powstającego na nich cienia^[3].

Błędy projektowe

Straty mogą wynikać także z tego, że projekt inwestycji wykonano w nieprawidłowy sposób, niezgodnie z obowiązującymi praktykami. Niestety, bardzo często to cena decyduje o wyborze wykonawcy. A przecież zadania projektanta farmy fotowoltaicznej są wyjątkowo złożone. Taki ekspert musi uwzględniać skomplikowane parametry, m.in. zacienienie (w oparciu o programy symulacyjne), i to nie tylko “na dziś”, ale także z myślą o przyszłości.

Złej klasy komponenty

Problemem, który dotyczy wielu tego typu inwestycji, jest zastosowanie niskiej jakości komponentów, które nie tylko wykazują niską żywotność, ale też szybciej ulegają awariom. W efekcie farma FV nie tylko nie przynosi spodziewanych zysków, ale wręcz generuje straty. A co za tym idzie, cała inwestycja zwraca się o wiele dłużej, niż zakładano.

Niewłaściwa realizacja projektu

W kontekście potencjalnych strat dużo mówi się o wdrażaniu projektu instalacji. Brak wiedzy i doświadczenia u wykonawców skutkuje licznymi błędami, które potem “mszczą się” w postaci zastojów lub niskiej efektywności. Oczywiście małe i niedoświadczone firmy to także niższy koszt realizacji, ale czy faktycznie jest to opłacalne? Raczej na krótką metę.

Na tym etapie zadbać o wiele kwestii: odpowiednie poprowadzenie tras kablowych, prawidłowe zamocowanie do falowników, współpraca z OSD i sterowanie pracą instalacji itd.

Nie bez znaczenia w odniesieniu do strat energetycznych będzie też to, pod jakim kątem zamontowano moduły. Zacienienie pojedynczej celki może zredukować prąd płynący przez cały ich szereg^[4].

Brak dbałości o czystość instalacji

Często zapomina się także o czymś tak “przyziemnym” jak czyszczenie instalacji fotowoltaicznej. Nawet niewielka plama może obniżyć generowanie energii, a już punktowe nagromadzenie takich zabrudzeń w wielu miejscach tym bardziej negatywnie odbija się na efektywności energetycznej.

Dlaczego kontrola nad fotowoltaiką jest tak ważna?

Jest wiele potencjalnych przyczyn obniżonej wydajności farm fotowoltaicznych. Warto jednak podkreślić, że nawet wybór rzetelnej ekipy i dbałość o samą farmę i jej otoczenie nie daje gwarancji 100-procentowego działania przez 20 lat. Rzadko kiedy ma się do czynienia z idealnym i całkowicie niezawodnym systemem. Jego skuteczność można jednak zwiększyć w inny sposób, inwestując w nowoczesne rozwiązania monitorujące.

Zdalne kontrolowanie działania farmy fotowoltaicznej to podstawa, gdy mówimy o odpowiedzialnym podejściu. Warto o to zadbać, aby:

jak najszybciej dowiadywać się o nietypowych sytuacjach,
poszczególne układy i komponenty działały zgodnie z założeniami,
zyskać maksymalną wydajność systemu,
łatwiej planować prace serwisowe.

Ponieważ w wielu przypadkach to czas reakcji decyduje o zyskach lub stratach, wdrożenie odpowiedniego systemu monitorującego fotowoltaikę często jest po prostu niezbędne.

Co można rejestrować poprzez nowoczesny system kontroli farmy fotowoltaicznej? Na przykład właściwości wejściowe i wyjściowe falownika, wraz z napięciami, prądami i mocami. Wśród gromadzonych danych są też często informacje odnoszące się do współczynnika mocy cos φ, czy do współczynników składowych harmonicznych.

Pewność działania i ograniczenie strat z nowoczesnym systemem monitoringu fotowoltaiki

Na rynku istnieją dziś rozwiązania zwiększające wydajność i niezawodność farmy fotowoltaicznej. Pozytywnie wyróżnia się zwłaszcza system OpenEye SCADA – Monitoring Farm Fotowoltaicznych, który zapewnia następujące funkcjonalności:

wykrywanie uszkodzonego okablowania paneli PV,
monitorowanie sprawności / wydajność grup paneli,
wynajdywanie niestabilności pracy inwerterów,
monitorowanie zdolności inwerterów do przetwarzania DC / AC,
lokalizowanie trwałych i czasowych uszkodzeń inwerterów,
namierzanie przepalonych paneli PV i bezpieczników łańcuchów paneli,
obserwowanie procesu starzenia się paneli fotowoltaicznych.

SCADA Dla Fotowoltaiki ma opcję pobierania, przetwarzania i przechowywania informacji pozyskiwanych z maksymalną częstotliwością i precyzją, ze wszystkich kluczowych komponentów elektrowni fotowoltaicznej. Odbywa się to w czasie rzeczywistym. Tak zaawansowane działanie jest możliwe dzięki zastosowaniu autorskiego sterownika przemysłowego IoT PV, który bazuje na najnowszych osiągnięciach z dziedziny Internetu rzeczy.

Wybierając wspomniany system, możesz zabezpieczyć się przed wieloma problematycznymi sytuacjami, które mogą pojawić się w procesie produkcji energii.