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12 luglio 2020

"Pronto Soccorso FV" - il valore del monitoraggio fotovoltaico

Come il monitoraggio può ridurre le spese di O&M del fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici sono prima di tutto beni finanziari. La maggior parte dei progetti viene decisa sulla base di un modello finanziario che indica il costo dell'impianto fotovoltaico e il valore che genera nel tempo - in genere 20+ anni.  

Più di 20 anni sono un lungo periodo per un sistema elettrico che è esposto agli elementi 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Mentre il degrado minore è preso in considerazione nella maggior parte dei modelli finanziari, ci sono molti fattori che possono avere un impatto negativo sulle prestazioni nel tempo. Piccole cose come un albero che cresce nelle vicinanze, il disadattamento dei moduli e lo stress dei cavi contribuiscono a un rendimento inferiore - e l'impatto negativo cumulativo può essere significativo.

Sapete come il vostro sistema sta funzionando rispetto alle aspettative?

La buona notizia è che il monitoraggio FV può rilevare e diagnosticare i problemi più comuni relativi alle prestazioni e alla sicurezza. Il monitoraggio a livello di modulo accoppiato al software e alla scienza dei dati può aiutare a proteggere il vostro bene finanziario. Il software può ora rilevare se qualcosa non va, qual è la probabile causa, l'impatto e la soluzione.

Secondo il NREL, "il monitoraggio è uno strumento potente per comprendere le prestazioni del sistema fotovoltaico". Di seguito è riportato un elenco di alcune delle più comuni sfide di rendimento che i sistemi sperimentano nel tempo e ciò che il monitoraggio avanzato a livello di modulo può fare per ciascuna di esse.

Cambiamento delle condizioni del sito

Le condizioni di progettazione del sito possono cambiare nel tempo. I moduli si sporcano di polvere, polline, uccelli, fuliggine e/o inquinamento atmosferico. Se non controllata, la sporcizia può portare a guasti localizzati nei punti caldi se si verifica in modo non uniforme. Gli alberi che crescono nelle vicinanze e la costruzione di nuove strutture possono causare l'ombreggiamento di moduli che prima erano privi di ombra. Se questi moduli ombreggiati non hanno ottimizzatori, un modulo può diminuire la produzione dell'intera stringa.  

Con il monitoraggio a livello di modulo - invece che a livello di inverter - cose come l'ombreggiamento possono essere diagnosticate fino al singolo modulo. In alcuni casi, può avere senso adattare qualsiasi modulo ombreggiato con ottimizzatori per assicurare la massima produzione per l'intera stringa. Questo è facile da fare con la flessibile famiglia di MLPE di Tigo.

Modifiche al modulo

I moduli si degradano a tassi diversi nel tempo. Di conseguenza, il mismatch dalla degradazione dei moduli aumenta nel tempo. Di conseguenza, le stringhe di moduli in un array - se non hanno ottimizzatori - avranno le stesse prestazioni del loro modulo con le peggiori prestazioni(NREL).

Oltre ai diversi tassi di degradazione, ci sono guasti a livello di modulo che possono anche influenzare l'intera stringa. Questi includono i guasti dei diodi, le rotture delle interconnessioni delle celle e i danni ai moduli causati dalle intemperie o da fattori esterni. In tutti questi casi, senza il monitoraggio a livello di modulo, il guasto di un modulo può non essere evidente. Quell'unico modulo che passa inosservato nel tempo può sommarsi.  

Problemi di equilibrio del sistema (BOS)

Anche se l'affidabilità dell'inverter continua ad aumentare, è una delle cause più frequenti della perdita di rendimento del fotovoltaico. Sfortunatamente, una perdita dell'inverter si ripercuote su tutti i moduli associati. Tuttavia, è possibile eseguire alcuni interventi di manutenzione correttiva come il reset degli inverter o il reset delle comunicazioni a distanza.

Un altro problema può sorgere dalle connessioni elettriche tra i moduli. Questi problemi possono essere causati da intrusioni d'acqua, sporcizia e connettori allentati dal vento e dall'usura generale nel tempo. I problemi dei connettori possono causare un'alta resistenza e portare a problemi di prestazioni e di sicurezza, compreso il rischio di incendio. Con il monitoraggio avanzato, le tensioni aumentate possono essere rilevate e persino arrestate automaticamente per prevenire perdite catastrofiche.

I vantaggi del monitoraggio a livello di modulo

Alla Tigo, il monitoraggio a livello di modulo è standard con ogni TS4-S, M, e O. I clienti possono vedere fino al minuto l'energia, la potenza, la tensione, la corrente e altre statistiche chiave a livello di modulo attraverso la nostra piattaforma di monitoraggio - SMART. SMART include anche avvisi per notificare ai clienti quando identifica i problemi e raccomanda una linea d'azione.  

La piattaforma TS4 di Tigo di elettronica di potenza flessibile a livello di modulo (MLPE) può essere installata a posteriori su impianti fotovoltaici esistenti - per aggiungere il monitoraggio e/o l'ottimizzazione nel caso in cui il disadattamento dei moduli o l'ombreggiamento causino una diminuzione della produzione. Per le nuove installazioni, i TS4 possono essere inclusi come un semplice add-on o pre-bundled nei moduli fotovoltaici esistenti e nelle comunicazioni degli inverter.  

Per riassumere, ci sono tre cause primarie per l'aumento del degrado degli array fotovoltaici: 1) cambiamento delle condizioni del sito, 2) problemi del modulo e 3) problemi di equilibrio del sistema. In tutti i casi, il monitoraggio avanzato può aiutare a rilevare i problemi in anticipo e raccomandare soluzioni per ridurre al minimo l'impatto finanziario del problema di fondo.  

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