W poprzedniej serii publikacji poświęconej pomiarom instalacji fotowoltaicznych opisywaliśmy ogólne wymagania stawiane przez normę PN-EN 62446-1. W niniejszym artykule skupimy się na analizie poprawności pracy instalacji fotowoltaicznej pod kątem maksymalizacji uzysku oraz diagnozie i lokalizowaniu ewentualnych jej bolączek. Omówimy sposoby weryfikacji parametrów pracy instalacji PV za pomocą popularnych narzędzi (takich jak mierniki instalacji fotowoltaicznych, kamery termowizyjne czy analizatory jakości zasilania) oraz typowe niesprawności czy błędy pomiarowe mogące mieć wpływ na wynik badania.

Zanim zaczniemy czyli co będzie potrzebne?

Jak wspomniano w poprzednich publikacjach bardzo ważne jest przygotowanie i pozostawienie inwestorowi odpowiedniej dokumentacji instalacji fotowoltaicznej. Dostępność takiej dokumentacji w znacznym stopniu ułatwia prowadzenie badań związanych z oceną bezpieczeństwa czy też weryfikacją poprawnej i efektywnej pracy instalacji. Odpowiednie archiwizowanie danych dotyczących instalacji sprawia, że w dowolnym momencie można odtworzyć, np. karty katalogowe zamontowanych paneli (nawet w sytuacji, gdy w internecie czy innych zasobach producenta nie będzie już ona dostępna ze względów np. na zakończenie produkcji) - a dane tam zawarte będą podstawą do prawidłowej oceny parametrów pracy.

O jakich danych mowa i czemu jest to takie ważne?

Karta katalogowa panelu fotowoltaicznego dostarcza bardzo wielu informacji przydatnych podczas sprawdzania instalacji. Kluczowe dane są podawane w tzw. warunkach STC, więc przypomnijmy, że warunki STANDARD TEST CONDITIONS to zunifikowane warunki sprawdzeń dokonywanych przez producentów paneli, charakteryzujące się następującymi parametrami środowiskowymi:

irradiancja = 1000 W/m² / temperatura panelu = 25℃ / współczynnik masy powietrza AM = 1,5

Dzięki temu, że poszczególne modele paneli są porównywane w jednolitych warunkach środowiskowych - można realnie ocenić różnice w parametrach pracy.

Najważniejszymi informacjami odniesionymi do warunków STC są:

• V_oc - napięcie otwartego obwodu pojedynczego panelu [V]
• I_sc - prąd zwarciowy panelu [A]
• V_mpp - napięcie punktu mocy maksymalnej [V]
• I_mpp - prąd punktu mocy maksymalnej [A]
• P_max - moc maksymalna [W]
• NOCT (czasami oznaczone też jako NMOT lub pochodne tych wyrażeń) - standardowa temperatura pracy panelu w warunkach znamionowych [℃]
• alfa (α) - współczynnik temperaturowy Isc [%/℃]
• beta (β) - współczynnik temperaturowy Voc [%/℃]
• gamma (γ) - współczynnik mocy [%/℃]

Dane te stanowią punkt odniesienia, ponieważ panel poprawnie zainstalowany i podłączony powinien w warunkach STC generować parametry zgodne z kartą katalogową. Dodatkowo na podstawie topologii instalacji i uzyskanych wyników można ocenić pracę całego stringu.

Problem, który napotyka się w praktyce to fakt, że warunki środowiskowe STC są bardzo trudne do uzyskania podczas sprawdzeń w terenie. Pomiarowiec nie ma oczywiście bezpośrednio wpływu na aktualne warunki środowiskowe, ale należy wspomnieć tutaj o fakcie, że poszczególne sprawdzenia (aby zapewnić im miarodajność) muszą odbywać się w określonych warunkach minimalnej irradiancji. Należy więc do tego typu pomiarów przystępować w momencie, kiedy nasłonecznienie jest na odpowiednim poziomie (o czym jeszcze w dalszej części publikacji), a warunki pogodowe są stabilne. Aby móc rzetelnie porównać parametry pracy panelu czy stringu (zmierzone podczas warunków innych niż STC) z danymi z karty katalogowej - każdy producent paneli podaje wspomniane już współczynniki alfa, beta oraz gamma. Znajomość wartości tych współczynników, a także uzyskanie wyników pomiarów w odpowiednich i zmierzonych warunkach środowiskowych (innych od STC) pozwala na przeliczenie uzyskanych wyników do wartości jakie osiągnięto by w warunkach STC.

To z kolei pozwala na bezpośrednią konfrontację przeliczonych wartości z danymi z kart katalogowych - a więc realną ocenę wydajności instalacji w odniesieniu do danych producenta paneli. Odchylenia większe niż dopuszczalne mogą oznaczać nieprawidłowe funkcjonowanie części instalacji - a co za tym idzie pogorszenie się efektywności (a często też bezpieczeństwa) pracy instalacji. Dodatkowo, oprócz samych wartości, ważne są także inne parametry takie jak, np. kształt charakterystyki prądowo-napięciowej badanego panelu czy stringu, które pozwalają na ocenę poprawności funkcjonowania elementów tej instalacji i często zawierają istotne wskazówki pomagające w diagnozie nieprawidłowości lub unikaniu powstawania różnych niebezpieczeństw.

Oprócz znajomości danych z dokumentacji do zaawansowanej diagnostyki instalacji będą nam potrzebne również odpowiednie narzędzia. Wymienić tu można choćby wspomniane już profesjonalne mierniki instalacji fotowoltaicznych dedykowane do wykonywania testów kategorii 2 (a więc umożliwiające przeprowadzenie testu charakterystyki prądowo-napięciowej wraz z możliwością pomiaru irradiancji oraz temperatury paneli), kamerę termowizyjną czy analizator jakości zasilania - choć użycie poszczególnych elementów będzie uzależnione od potrzeb w danym konkretnym przypadku. Mając przygotowane dane dotyczące instalacji oraz odpowiedni sprzęt pomiarowy możemy przystąpić do działania.

Sprawdzanie parametrów pracy elementów strony DC instalacji PV

Po poprawnym wykonaniu podstawowych testów kategorii I zgodnie z PN-EN 62446-1 instalacji PV po stronie DC (przypominamy, że minimum przyzwoitości nakazuje wykonanie przynajmniej oględzin aby upewnić się, czy instalacja spełnia wymagania norm PN-HD 60364 a w szczególności PN-HD 60364-7-712, sprawdzenie rezystancji uziemienia, ciągłości połączeń uziemiających i wyrównawczych, a także Voc / Isc oraz rezystancji izolacji + wykonania testów funkcjonalnych) można przejść do wykonania testów kategorii II czyli m.in. pomiaru charakterystyki prądowo-napięciowej stringu lub panelu oraz oceny jej kształtu i kluczowych parametrów.
Zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 62446-1 pomiary efektywności polegające na porównaniu uzyskanych po przeliczeniu wartości STC z kartami katalogowymi powinny być wykonywane przy irradiancji na poziomie przynajmniej 400 W/m² więc siłą rzeczy powinniśmy się do nich zabrać w sytuacji odpowiedniego nasłonecznienia instalacji. Im wyższa irradiancja tym większe szanse na uchwycenie niepokojących objawów nieprawidłowej pracy instalacji - choć w niektórych przypadkach sam kształt charakterystyki nawet przy dużo niższych wartościach irradiancji (w okolicach 100W/m²) może już sygnalizować pewne nieprawidłowości.

Mówiąc o parametrach kluczowych zmierzonej charakterystyki I-V oprócz samego kształtu wykresu bierze się pod uwagę następujące wielkości:

• V_oc - napięcie otwartego obwodu (czyli przecięcie charakterystyki z osią X) - punkt charakteryzujący napięcie stringu/panelu bez obciążenia (I=0) w warunkach środowiskowych występujących w momencie wykonania pomiaru [V]
• I_sc - prąd zwarciowy obwodu (czyli przecięcie charakterystyki z osią Y) - punkt charakteryzujący prąd zwarciowy stringu/panelu w stanie zwarcia (V=0) w warunkach środowiskowych występujących w momencie wykonania pomiaru [A]

oraz punkt mocy maksymalnej MPP opisywany następującymi parametrami:

• V_mpp - napięcie punktu mocy maksymalnej - parametr opisujący punkt mocy maksymalnej pokazujący przy jakim napięciu roboczym osiągana jest moc maksymalna stringu/panelu w warunkach środowiskowych występujących w momencie wykonania pomiaru [V]
• I_mpp - prąd punktu mocy maksymalnej - parametr opisujący punkt mocy maksymalnej pokazujący przy jakim prądzie roboczym osiągana jest moc maksymalna stringu/panelu w warunkach środowiskowych występujących w momencie wykonania pomiaru [A]
• P_max - moc maksymalna stringu/panelu w warunkach środowiskowych występujących w momencie wykonania pomiaru (V_mpp x I_mpp) [W]

Aby móc bezpośrednio porównać wartości zmierzone z parametrami z karty katalogowej paneli konieczne będzie przeliczenie punktów tworzących charakterystykę do warunków STC. W ten sposób wyznaczone zostaną wartości odpowiednio V_oc (stc), I_sc (stc), V_mpp (stc), I_mpp (stc), P_max (stc). Profesjonalne przyrządy pomiarowe wraz z dedykowanym oprogramowaniem pozwalają na automatyczne przeliczanie charakterystyki do warunków STC. W niektórych z nich jest to możliwe bezpośrednio z poziomu przyrządu pomiarowego, np. Metrel MI 3108 Eurotest PV / MI 3109 Eurotest PV w wersji PS (mierniki te mają możliwość przechowywania w pamięci parametrów 20 typów paneli wprowadzanych ręcznie lub importowanych z pliku Excela - po wprowadzeniu danych dotyczących topologii oraz warunków środowiskowych są w stanie bezpośrednio przeliczyć charakterystykę I-V do warunków STC i wyświetlić ją na ekranie), a w innych z poziomu standardowego lub opcjonalnego oprogramowania, np. Benning PV 2 (charakterystykę można podejrzeć z poziomu oprogramowania na platformę Android lub oprogramowania PC).

Jak wspomniano do przeliczania danych do warunków STC konieczne będą dane z karty katalogowej panelu oraz pomiar warunków środowiskowych (irradiancja w płaszczyźnie panelu oraz temperatura panelu) w momencie wykonywania pomiaru. Jest to szczególnie ważne, ponieważ brak miarodajnych informacji o parametrach środowiskowych występujących w momencie przeprowadzania pomiarów uniemożliwia rzetelną ocenę poprawności pracy instalacji. Wartości napięcia, prądu i w konsekwencji mocy generowanej przez instalację zależą bezpośrednio od warunków środowiskowych (wyższa irradiancja przekłada się na zwiększenie prądu, natomiast wyższa temperatura panelu na zmniejszenie napięcia), więc nieznajomość wartości tych wielkości uniemożliwia skuteczną ocenę (przykładowo nie będziemy w stanie ocenić czy obniżone napięcie jest skutkiem znacznego nagrzania paneli z ujemnym współczynnikiem beta czy, np. aktywowania diod bocznikujących wskutek usterki / zasłonięcia części instalacji). Pomiary środowiskowe realizowane są zwykle przez specjalne sondy podłączane do przyrządu drogą przewodową / bezprzewodową lub z użyciem odrębnego miernika czy rejestratora. Ważne jest zapewnienie, aby warunki środowiskowe były mierzone dokładnie w chwili wykonania pomiarów, gdyż niedokładny pomiar któregoś z parametrów może przełożyć się na nieprawidłowe wartości przeliczone do STC, a tym samym niemiarodajny wynik końcowy. Z tego samego powodu bardzo ważne jest także precyzyjne umieszczenie tych elementów tak, aby czujnik irradiancji był zamontowany w płaszczyźnie paneli, a czujnik temperatury dobrze przylegał do płaszczyzny ogniwa od jego spodu. Należy wziąć pod uwagę także bezwładność czujnika temperatury i umieścić go w odpowiednim miejscu z wyprzedzeniem czasowym, aby mógł zaadaptować się do nowych warunków pracy i rzetelnie wskazywał temperaturę podczas wykonywania badań. Najlepiej umieścić go odpowiednio około 15-20 minut przed pomiarem. Niektóre przyrządy pomiarowe pozwalają na podłączenie nawet dwóch czujników temperatury panelu dla jeszcze bardziej precyzyjnego pomiaru temperatury ogniw, szczególnie jeśli dany string jest dość rozległy lub dodatkowego pomiaru temperatury zewnętrznej.

Różne możliwości podłączenia czujników środowiskowych do rejestratora Metrel A 1378 obejmujące m.in. wariant z pomiarem temperatury zewnętrznej czy bardziej dokładnym pomiarem temperatury paneli z wykorzystaniem dwóch czujników temperatury paneli (przydatne szczególnie wtedy kiedy część paneli w stringu posiada niższą temperaturę ze względu, chociażby na siłę i kierunek wiatru chłodzącego panele)

Zanim przejdziemy do omawiania przykładowych wyników pomiaru charakterystyki I-V, należy zwrócić uwagę na pewne odstępstwa od tej procedury w przypadku stosowania optymalizatorów spotykanych w ofercie firm takich jak Solar Edge czy Tigo.

Takie rozwiązania, ze względu na trochę inne założenia konstrukcyjne, w przypadku badania stringu wymagają często innych procedur sprawdzania efektywności niż pomiar charakterystyki I-V. W sytuacji kiedy instalacja bez obciążenia ze względów bezpieczeństwa nie podaje pełnej wartości V_oc na wyjściu (tylko, np. 1V/panel) i dodatkowo przetwarza wartości napięć DC, stosowanie podstawowych kryteriów oceny poprawności i efektywności w oparciu o standardowe procedury (głównie kształt charakterystyki I-V) nie ma większego sensu. Rozwiązania oparte o optymalizatory zawierają natomiast szereg narzędzi autodiagnostyki i pozwalają na monitorowanie wielu sygnałów z każdego optymalizatora, więc ogólna diagnostyka jest tutaj w pewnym sensie łatwiejsza. Odnosząc parametry pracy odczytane z narzędzi zapewnianych przez producenta do zmierzonych parametrów środowiskowych można samemu łatwo ocenić czy instalacja pracuje poprawnie. Jeśli narzędzia diagnostyczne wskażą nieprawidłowe parametry pracy danego optymalizatora - można wykonać pomiar charakterystyki I-V pojedynczego panelu odłączając go od optymalizatora, aby zdiagnozować dogłębnie parametry jego pracy i spróbować określić źródło problemów.

W tradycyjnych rozwiązaniach z MPP-trackerem zaimplementowanym w inwerterze (bez optymalizacji paneli) pomiar charakterystyki całego stringu powinien dać nam odpowiedź na pytanie o stan ogólny i parametry pracy mierzonej części instalacji (oczywiście trzeba znać wtedy topologię połączeń i układ matrycy paneli - ilość paneli połączonych szeregowo/równolegle). W dalszym ciągu jednak nie wyklucza to możliwości badania pojedynczych paneli jeśli zajdzie taka potrzeba.

Poniżej przykładowy pozytywny wynik pomiaru stringu z odniesieniem wyników do wartości z karty katalogowej z uwzględnieniem warunków środowiskowych w momencie pomiaru:

Przykładowy wynik pomiaru stringu w warunkach środowiskowych Irradiancja = 997 W/m², temperatura ogniwa 61,3℃
Linia czerwona - zmierzona charakterystyka I-V
Linia granatowa - charakterystyka I-V przeliczona do wartości STC
Linia różowa - zmierzona charakterystyka P-V
Linia błękitna - charakterystyka P-V przeliczona do wartości STC
Wszystkie parametry mieszczą się w dopuszczalnych przez producenta paneli granicach więc można uznać, że instalacja pracuje poprawnie.


Nie zawsze jednak zmierzone i finalnie przeliczone do wartości STC parametry pracy danego stringu dadzą wyniki pozytywne. Znaczne odchylenia od wartości oczekiwanych mogą wynikać z uszkodzenia elementów składowych lub np. błędów popełnionych podczas pomiarów czy przeliczaniu zmierzonych wartości do warunków STC.

W sytuacji kiedy otrzymujemy wynik negatywny czyli obliczone parametry STC odbiegają dość mocno od wartości oczekiwanych należy podjąć działania zmierzające do identyfikacji problemu. Pierwszym krokiem powinno być wyeliminowanie błędów pomiarowych oraz ewentualnych błędów obliczeniowych.

Jeśli chodzi o błędy pomiarowe (wykluczając awarię miernika) to zazwyczaj koncentrują się one wokół pomiarów parametrów środowiskowych.

Nieprawidłowy pomiar irradiancji (ustawienie sondy w płaszczyźnie innej niż płaszczyzna paneli) może skutkować odchyleniami obliczonej wartości prądu (STC):

Nieprawidłowy pomiar irradiancji może skutkować nieprawidłowymi składowymi prądowymi punktów tworzących charakterystykę I-V przeliczoną do warunków STC

Nieprawidłowy pomiar temperatury panelu (np. wskutek braku styku czy np. nieprawidłowego umiejscowienia czujnika i nadmiernego nagrzewania go przez Słońce) będzie skutkował odchyleniami obliczonej wartości napięcia (STC):

Nieprawidłowy pomiar temperatury panelu może skutkować nieprawidłowymi składowymi napięciowymi punktów tworzących charakterystykę I-V przeliczoną do warunków STC

Zważywszy na fakt, że podobne symptomy mogą pojawiać się również w sytuacji uszkodzenia lub nieprawidłowych warunków pracy elementów instalacji, bardzo ważne jest prawidłowe umiejscowienie i zamocowanie sond parametrów środowiskowych oraz wykonanie pomiaru dokładnie w momencie pomiaru charakterystyki! Oczywiście same sondy także należy regularnie sprawdzać / wzorcować, a stale powtarzające się nieścisłości mimo poprawnego montażu i zachowania odpowiedniej procedury powinny zwrócić naszą uwagę na prawidłowość działania tychże sond!

Oprócz możliwych błędów pomiarów warunków środowiskowych weryfikacji należy poddać także parametry paneli oraz parametry związane z topologią i liczbą paneli użytych w badanej instalacji, których użyto do kalkulacji wyników do warunków STC. Jeśli wprowadzono nieprawidłowe dane dotyczące parametrów panelu lub np. nieprawidłowo określono liczbę/topologię paneli w stringu, efekt może być podobny jak w przypadku usterki występującej w części instalacji, na przykład zwartych diod bocznikujących. Dlatego też, aby mieć pewność, że nieprawidłowe wyniki nie są skutkiem błędnego użycia czy ustawienia przyrządu pomiarowego/oprogramowania należy zweryfikować ustawienia sond oraz miernika i ewentualnie powtórzyć pomiary.

Dopiero po wyeliminowaniu ewentualnych błędów w metodologii możemy przejść dalej do poszukiwania innych przyczyn rozbieżności parametrów obliczonych (STC) od oczekiwanych wg dokumentacji producenta. Pod lupę bierzemy nie tylko kluczowe wartości, ale także kształt samej krzywej I-V.

Poniżej omówimy część z typowych nieprawidłowości w wyglądzie charakterystyki i jej kluczowych parametrach oraz możliwych przyczyn takiego stanu rzeczy.

Jeśli na charakterystyce pojawiają się jakiekolwiek stopnie lub uskoki to jest to sygnał, że część instalacji nie pracuje prawidłowo - oczywiście instalacja nie będzie wtedy osiągała oczekiwanych parametrów pracy (poniżej przykładowe charakterystyki nieprawidłowo pracujących paneli).

Przykładowe charakterystyki paneli w których aktywowane zostały diody bocznikujące

Taki stan rzeczy może być spowodowany m.in. uszkodzeniami mechanicznymi czy też częściowym zacienieniem lub zasłonięciem panelu/stringu powodującym przewodzenie diody bocznikującej. Może również sygnalizować problemy z uszkodzeniem (przebiciem) samej diody, które równie skutecznie ograniczy możliwości generacyjne instalacji.

Jeśli ogólny kształt charakterystyki jest pozbawiony stopni, ale wartości prądu przeliczone do STC są wyraźnie niższe od spodziewanych - może to być spowodowane (wykluczając błędy pomiaru parametrów środowiskowych oraz nieprawidłową topologię przyjmowaną do obliczeń), przykładowo jednorodnym zanieczyszczeniem paneli, złogami kurzu czy wąskim zacienieniem poziomym (w przypadku ułożenia pionowego paneli) lub degradacją ogniw.

Jeśli ogólny kształt charakterystyki jest pozbawiony stopni, ale wartości napięcia przeliczone do STC są wyraźnie niższe od spodziewanych. Może to być spowodowane (wykluczając błędy pomiaru parametrów środowiskowych oraz nieprawidłową topologię przyjmowaną do obliczeń), np. aktywowaniem diody/diod bocznikujących, znacznym zacienieniem elementów instalacji czy też degradacją PID ogniw:

Nieprawidłowości takie jak znaczne zacienienia czy zasłonięcia elementów instalacji czy przebicia diod bocznikujących mogą objawiać się obniżonymi wartościami uzyskiwanych prądów

Pomiar i interpretacja charakterystyki I-V może pozwolić zdiagnozować bardzo niekorzystne, a wręcz niebezpieczne zjawiska takie jak np. iskrzące styki (spowodowane najczęściej przez nieodpowiednie wykonanie, łączenie lub niedopasowanie złącz, np. MC4), które również można uchwycić na charakterystyce w postaci dość poszarpanego grzbietu powstałego wskutek zapalenia się łuku:

Jeśli podczas wykonywania przez miernik pomiarów charakterystyki I-V warunki środowiskowe (głównie oczywiście irradiancja) chwilowo w dość znacznym stopniu się zmienią (pojawienie się małej chmury czy np. samolotu) to możemy się spodziewać również nienaturalnych kształtów jak na poniższym przykładzie. W takim wypadku należy pomiar powtórzyć.

Powyżej opisaliśmy niektóre przykłady nieprawidłowości w pracy panelu/stringu, które można wykryć za pomocą pomiaru charakterystyki I-V. Oczywiście część nieprawidłowości będzie widoczna już na etapie pomiarów V_oc/I_sc z prawidłowym odniesieniem do budowy instalacji, warunków środowiskowych i kart katalogowych, ale dopiero pomiar charakterystyki (jej kształt oraz parametry punktu mocy maksymalnej V_mpp, I_mpp, P_max) da odpowiedź na pytanie czy na pewno wszystko pracuje tak jak powinno, a czasami pozwoli zdiagnozować na wczesnym etapie dość poważne usterki, które mogą rozwinąć się w sytuacje skrajne niebezpieczne z pożarem instalacji włącznie.

Wykryliśmy nieprawidłowości w kształcie charakterystyki - co dalej?

Kolejnym krokiem po wstępnym zdiagnozowaniu nieprawidłowości powinno być poszukiwanie źródła problemu. Oczywiście powinno to być wykonane w oparciu o uzyskane wyniki i ich wstępną interpretację - natomiast część usterek można łatwo zdiagnozować stosując kamery termowizyjne. Przede wszystkim dotyczy to poszukiwania tzw. hotspotów (czyli miejsc uszkodzeń mechanicznych, w których panele w określonych warunkach grzeją się najbardziej - co w skrajnych sytuacjach może powodować ich samozapłon), a także złącz czy diod bocznikujących. Zalecane warunki środowiskowe do tego typu pomiarów to irradiancja na poziomie powyżej 600 W/m² - ponieważ w takich warunkach łatwiej będzie można dostrzec nieprawidłowości (przy małej produkcji energii niektóre nieprawidłowości mogą nie zostać poprawnie wychwycone ze względu na przepływ mniejszych prądów a więc mniejsze grzanie się miejsc newralgicznych). Badanie tego typu jest badaniem porównawczym - szukamy dużych różnic temperatury między elementami tego samego typu (w większości przypadków nie interesuje nas natomiast temperatura bezwzględna danego elementu). Należy przy tym pamiętać o poprawnym ustawieniu się z kamerą, tak aby nie powodować zacienienia instalacji oraz tak, aby promieniowanie odbijające się od paneli nie wpływało na wynik pomiaru.

Panele, które wykazują obecność hotspotów powinny zostać przebadane (również pod kątem badań elektrycznych) lub wymienione na nowe. Nadmiernie grzejące się połączenia MC4 (lub inne adekwatne) czy połączenia śrubowe w elementach rozdzielczych należy poprawić lub wymienić upewniając się, że problem został zażegnany. W przeciwnym wypadku z biegiem czasu ryzyko pożaru spowodowane takim elementem będzie się systematycznie zwiększało wskutek coraz szybszej degradacji złącza.

Termowizja może być także przydatna w przypadku sprawdzania diod bocznikujących ponieważ aktywacja (przewodzenie) takiej diody będzie się wiązało z jej większym nagrzewaniem się (w stosunku do diod zaporowych). O pomiarach termowizyjnych instalacji fotowoltaicznych i doborze odpowiedniego sprzętu można również szerzej przeczytać w osobnym artykule.

Prawidłowa praca instalacji uzależniona jest jednak nie tylko od samych parametrów po stronie DC. W instalacjach typu on-grid często występują również inne zjawiska, które powodują, na przykład czasowe wyłączanie się inwerterów - przez co w sposób naturalny efektywność pracy instalacji jest znacznie obniżona. Sytuacja taka może mieć miejsce, np. na skutek wzrostów napięć ponad poziomy zabezpieczeń inwertera (zwykle w czasie kiedy ilość generowanej energii jest duża ze względu na bardzo dużą wartość irradiancji). Może to być spowodowane niedopasowaniem instalacji do warunków sieciowych występujących w miejscu przyłączenia, dużą impedancją linii zasilającej czy dużą nadprodukcją energii przy braku lokalnych odbiorów. Dokładna diagnostyka tego typu problemów zazwyczaj wymaga wykonania szeregu pomiarów elektrycznych oraz rejestracji parametrów pracy sieci w miejscu podłączenia inwertera. Przydatne tutaj będą z pewnością analizatory mocy czy jakości zasilania, które uzupełniają możliwości mierników wielofunkcyjnych instalacji DC i AC. O wykorzystaniu tego typu aparatury przygotujemy osobną publikację ponieważ zastosowań jest tutaj wiele - m.in. pomiar sprawności inwertera czy pomiar mocy biernej w celu ewentualnego doboru urządzeń kompensacyjnych. Taka analiza zwykle wymaga pozostawienia miernika w określonej lokalizacji na dłuższy okres, stąd zazwyczaj są to osobne przyrządy często pracujące równolegle z miernikami instalacji DC/AC - aby nie ograniczać możliwości wykonywania pomiarów w innym miejscu podczas trwającej rejestracji.

Podsumowanie

Zaawansowana diagnostyka instalacji fotowoltaicznych, zwykle wymaga stosowania zaawansowanych przyrządów pomiarowych, realizowania odpowiednich procedur (aby uniknąć błędów wypaczających wyniki) oraz doświadczenia w interpretacji uzyskanych danych. Mamy jednak nadzieję, że po przeczytaniu naszego artykułu (oraz powiązanych) coraz więcej instalacji fotowoltaicznych w Polsce będzie budowanych, diagnozowanych oraz konserwowanych w sposób zapewniający im najwyższy poziom bezpieczeństwa, efektywności oraz niezawodności.

Merserwis od ponad 30 lat oferuje profesjonalną aparaturę pomiarową (a od 10 lat do badania instalacji PV), zapewnia specjalistyczną pomoc w doborze przyrządów, wsparcie techniczne, szkolenia oraz wzorcowanie oferowanych rozwiązań, każdorazowo mając na uwadze optymalne wykorzystanie przyrządów do bieżących potrzeb i wymagań Klientów. Zachęcamy do bliższego zapoznania się z naszą ofertą skierowaną do instalatorów czy konserwatorów instalacji PV obejmującą obsługę produktów takich firm jak Metrel, Sonel, Benning, Flir, Fluke, HT Italia oraz wielu innych. Dziękujemy za lekturę i zapraszamy do kontaktu.


Źródła:
^[1] PN-EN 62446-1:2016-08 Systemy fotowoltaiczne (PV) -- Wymagania dotyczące badań, dokumentacji i utrzymania -- Część 1: Systemy podłączone do sieci -- Dokumentacja, odbiory i nadzór
^[2] Materiały własne

Mgr inż. Tomasz Lipiński