Як відфільтрувати несправний сонячний панель на основі даних про виробництво?

Однією з найбільших переваг сонячних систем є те, що їхню продуктивність можна постійно вимірювати та відстежувати. Однак це забезпечує справжню безпеку та окупність лише в тому випадку, якщо наявні дані про виробництво правильно інтерпретуються. Адже несправний сонячний панель або несправна сонячна система в багатьох випадках не призводить до негайного виходу з ладу, а «лише» викликає миттєве, важко помітне зниження виробництва, що в довгостроковій перспективі може призвести до значної втрати доходу.

Мета статті — показати, як можна виявити проблеми, спираючись виключно на дані про виробництво, та які ознаки можуть вказувати на несправність сонячної батареї, PID-ефект або навіть несправність інвертора сонячної батареї. Ми розглянемо, які дані доступні для середньостатистичної системи, як інтерпретувати криві виробництва, коли слід підозрювати справжню технічну проблему, а коли мова йде про просте затінення або вплив навколишнього середовища. Ми також поговоримо про те, коли достатньо аналізу даних, а коли для точної діагностики варто залучити фахівця.

Що означає несправна сонячна система на практиці?

Несправна сонячна система не обов'язково зупиняється раптово або помітно. Зниження може бути електричного, механічного або екологічного характеру, і кожне з них по-різному відображається в даних про виробництво. Несправності сонячних батарей можуть впливати на продуктивність окремих модулів, ланцюгів або навіть всієї системи, і регулярний моніторинг даних допомагає їх своєчасно виявити.

Однією з найпоширеніших причин є природне старіння або несправності сонячних модулів, такі як фізичні пошкодження або виробничі дефекти, в результаті яких окремі комірки або модулі виробляють менше енергії. Крім того, несправності інверторів та неправильні підключення також можуть спричинити значну втрату продуктивності.

Суть у тому, що несправна сонячна система означає не тільки повну зупинку, але й часто незначні, але вимірювані відхилення від очікуваної кривої виробництва. Аналізуючи дані про виробництво, ці відхилення можна вчасно виявити, що має ключове значення для своєчасного втручання та мінімізації збитків.

Які дані про виробництво доступні для аналізу?

Сьогодні сонячні системи зазвичай працюють з так званими системами моніторингу, які постійно реєструють і зберігають дані про виробництво. Ці дані в основному показують у розбивці за часом (п'ятихвилинній, годинній, денній, місячній тощо), скільки енергії система виробила за певний період. Це дозволяє проводити довгострокове порівняння врожайності та досліджувати можливі відхилення.

Найважливішим показником є енергія (кВт·год), яка показує, скільки енергії виробила певна сонячна батарея або ланцюг за день, місяць або рік. Крім того, багато систем надають дані про миттєву потужність, значення напруги та сили струму, за якими можна точніше визначити характер несправностей. Сучасні інвертори, особливо Deye та інші інтелектуальні інвертори, здатні надавати детальні дані про кожну стрічку або модульну панель, що дозволяє ефективніше виявляти несправності.

Дані, що надходять від інвертора, є особливо важливими, оскільки вони відображають фактично перетворену та подану в мережу енергію. Тому при оцінці продуктивності сонячної системи недостатньо просто дивитися на щоденний вихід; детальні дані допомагають визначити, чи є зниження продуктивності результатом затінення, забруднення або справжньої технічної несправності. Тому варто регулярно переглядати звіти про продуктивність, оскільки на основі цих даних можна найефективніше виявити проблеми, перш ніж вони завдадуть довгострокової шкоди системі.

Роль даних інвертора в виявленні несправностей

Дані інвертора відіграють ключову роль у своєчасному виявленні несправного сонячного модуля або навіть несправності інвертора сонячного модуля. Інвертор не тільки вимірює перетворену енергію, але й постійно контролює значення напруги, струму та потужності, як правило, з розбивкою по ланцюгах. Ці дані дають точне уявлення про те, як поводяться окремі сонячні панелі або групи сонячних панелей в однакових умовах.

Якщо один стринг постійно показує нижчу напругу або потужність порівняно з іншими, це часто вказує на технічну несправність, проблему з проектуванням або, можливо, невраховане затінення. Сучасні інвертори з вбудованими кодами помилок і сигналами тривоги також допомагають у діагностиці, тому за допомогою системи моніторингу проблему часто можна виявити ще до того, як вона спричинить помітне зниження виробництва. Це особливо важливо для надійної та безпечної експлуатації в довгостроковій перспективі.

Коли слід підозрювати несправність сонячної батареї на основі кривої виробництва?

Крива виробництва є одним з найважливіших візуальних інструментів для оцінки наявності проблеми з несправним сонячним панелем або системою сонячних панелей. Крива виробництва належним чином функціонуючої системи сонячних панелей зазвичай має форму дзвона: поступове зростання вранці, пікова продуктивність близько полудня, а потім рівномірне зниження при південній орієнтації. Якщо відхилення від цього зразка є постійними або повторюваними, це вже дає підстави для підозри.

Проблемою може бути «злам» кривої виробництва, коли в сонячну погоду раптово з'являються спади, а потім потужність не повертається до очікуваного рівня. Ці аномалії часто можуть бути наслідком несправності сонячної батареї або навіть інвертора сонячної батареї.

Важливо підкреслити, що одноразові відхилення самі по собі ще не означають технічну несправність. Підозра стає обґрунтованою, якщо відхилення виникає протягом декількох послідовних днів, в подібний час доби, або якщо спостерігається недоотримання продуктивності порівняно з системами з однаковим орієнтуванням. Тому регулярний аналіз кривих виробництва має ключове значення для забезпечення довгострокової стабільної роботи.

Аналіз відхилень між струнами

Одним з найефективніших методів виявлення несправного сонячного модуля є порівняння продуктивності ланцюгів. Пара ланцюгів з однаковим орієнтуванням, кутом нахилу та кількістю модулів повинна демонструвати майже однакові виробничі показники. Якщо один з ланцюгів постійно демонструє нижчу продуктивність, це може бути серйозним сигналом про наявність несправного сонячного модуля.

На основі даних моніторингу, як правило, відхилення в 3–5 % є прийнятним, однак якщо це відхилення постійно перевищує 8–10 %, то, швидше за все, причиною є технічна несправність. Це може бути пошкоджений панель або забруднення. Важливо, щоб порівняння завжди стосувалося одного і того ж періоду та подібних погодних умов, інакше висновки можуть бути оманливими.

Аналіз за кожним рядком особливо корисний для невеликих систем, де навіть один несправний елемент може спричинити значне зниження продуктивності всієї системи.

Порівняння щоденних, щомісячних та річних показників

Одним з найнадійніших способів виявлення несправного сонячного панеля є порівняння даних про вихід за різні періоди часу. Щоденні дані про виробництво дають швидку інформацію про поточну роботу, але самі по собі можуть бути оманливими через сильний вплив погоди. Тому особливо важливо аналізувати місячні та річні виходи, де вже добре простежуються стійкі зміни продуктивності.

Якщо сонячна батарея щомісяця демонструє все більший відставання порівняно з аналогічним періодом попереднього року, при цьому погодні дані не дають підстав для цього, то є підстави підозрювати технічну проблему. Аналіз річних даних допомагає виявити такі повільні процеси, як PID-помилка сонячної батареї або поступове старіння окремих модулів. Таким чином, спільний аналіз даних з різними часовими масштабами дає загальне уявлення про реальний стан системи і запобігає тому, щоб прихована помилка залишалася непоміченою протягом тривалого часу.

Затінення чи технічна несправність? – Виявлення відмінностей

При аналізі даних про виробництво одним з найпоширеніших питань є те, чи спричинено зниження продуктивності затіненням або справжньою технічною несправністю. Розрізнення цих двох факторів є надзвичайно важливим, оскільки затінення зазвичай має періодичний і передбачуваний характер, тоді як у разі несправності сонячної батареї зниження продуктивності є постійним.

Затінення зазвичай пов'язане з часом доби: наприклад, вранці або пізно ввечері продуктивність падає, а потім крива повертається до звичного рівня. На відміну від цього, у разі технічної несправності крива виробництва залишається нижчою протягом усього дня, або навіть у сонячну погоду з'являються невиправдані коливання.

Якщо зниження продуктивності зберігається за однакових погодних умов або повторюється протягом декількох днів, то, швидше за все, причиною є не затінення, а технічна проблема.

Виявлення несправності інвертора сонячної батареї за допомогою програмного забезпечення для моніторингу

Однією з найбільших переваг сучасних сонячних систем є те, що їх можна постійно контролювати за допомогою сучасного програмного забезпечення для моніторингу. Ці системи збирають і аналізують дані в режимі реального часу за допомогою інвертора, тому несправність сонячного інвертора часто можна виявити на ранній стадії, ще до того, як вона спричинить значне зниження продуктивності. На моніторингових інтерфейсах можна легко відстежувати динаміку продуктивності, значення напруги і струму, а також відмінності між окремими ланцюгами.

Сучасні інвертори та системи моніторингу автоматично надсилають повідомлення про несправності та тривоги, якщо виміряні дані відхиляються від оптимального діапазону роботи. Такими відхиленнями можуть бути, наприклад, необґрунтоване падіння напруги, перегрів або часте перезавантаження інвертора. Ці ознаки можуть вказувати не тільки на несправність інвертора, але й на несправність сонячної батареї або сонячної системи.

Коли необхідно залучити фахівця для точної діагностики

Хоча аналіз даних про виробництво в багатьох випадках є достатнім для встановлення підозри на несправність сонячної батареї або сонячної системи, є ситуації, коли залучення фахівця є обов'язковим. Якщо зниження виробництва є тривалим, спостерігається протягом декількох періодів вимірювання, і на основі даних неможливо однозначно визначити, чи є причиною несправність сонячної батареї, PID або несправність інвертора сонячної батареї, то не варто покладатися виключно на дані моніторингу.

Фахівець за допомогою інструментальних вимірювань, наприклад, вимірювання опору ізоляції, тепловізійного або IV-кривої, може точно визначити джерело проблеми. Це особливо важливо, якщо мова йде про довгострокову безпеку системи, гарантійні питання або систему з більшою потужністю. У таких випадках зволікання може призвести до подальшого погіршення продуктивності та навіть до постійного пошкодження.

Загалом можна сказати, що аналіз даних є чудовим першим кроком, але на певному етапі для точної діагностики необхідне професійне втручання.