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PV-Anlagen sind in erster Linie finanzielle Vermögenswerte. Die meisten Projekte werden auf der Grundlage eines Finanzmodells entschieden, das die Kosten der PV-Anlage und den Wert, den sie im Laufe der Zeit - in der Regel über 20 Jahre - erzeugt, angibt.
20+ Jahre sind eine lange Zeit für ein elektrisches System, das rund um die Uhr den Elementen ausgesetzt ist. Während geringfügige Verschlechterungen in den meisten Finanzmodellen berücksichtigt werden, gibt es viele Faktoren, die sich im Laufe der Zeit negativ auf die Leistung auswirken können. Kleine Dinge wie ein wachsender Baum in der Nähe, eine Fehlanpassung der Module und Kabelstress tragen zu einer geringeren Leistung bei - und die kumulativen negativen Auswirkungen können erheblich sein.
Wissen Sie, wie sich Ihr System im Vergleich zu den Erwartungen verhält?
Die gute Nachricht ist, dass die PV-Überwachung die häufigsten leistungs- und sicherheitsrelevanten Probleme erkennen und diagnostizieren kann. Die Überwachung auf Modulebene in Verbindung mit Software und Data Science kann helfen, Ihr finanzielles Kapital zu schützen. Die Software kann nun erkennen, ob etwas nicht in Ordnung ist, was wahrscheinlich die Ursache ist, welche Auswirkungen es hat und wie die Lösung aussieht.
Laut NREL ist "die Überwachung ein mächtiges Werkzeug, um die Leistung von PV-Anlagen zu verstehen". Nachfolgend finden Sie eine Liste der häufigsten Leistungsprobleme, die bei Systemen im Laufe der Zeit auftreten, und was eine erweiterte Überwachung auf Modulebene dagegen tun kann.
Geänderte Standortbedingungen
Die Auslegungsbedingungen des Standorts können sich im Laufe der Zeit ändern. Module verschmutzen durch Staub, Pollen, Vögel, Ruß und/oder Luftverschmutzung. Unkontrolliert kann die Verschmutzung zu lokalisierten Hot-Spot-Ausfällen führen, wenn sie ungleichmäßig auftritt. In der Nähe wachsende Bäume und der Bau neuer Anlagen können zur Verschattung von Modulen führen, die zuvor schattenfrei waren. Wenn diese verschatteten Module nicht über Optimierer verfügen, kann ein Modul die Leistung des gesamten Strings verringern.
Mit der Überwachung auf Modulebene - im Gegensatz zur Wechselrichterebene - können Dinge wie Verschattungen bis hin zum einzelnen Modul diagnostiziert werden. In einigen Fällen kann es sinnvoll sein, verschattete Module mit Optimierern nachzurüsten, um die maximale Leistung für den gesamten String zu gewährleisten. Mit der flexiblen MLPE-Familie von Tigo ist dies einfach zu bewerkstelligen.
Moduländerungen
Module degradieren mit der Zeit unterschiedlich schnell. Dementsprechend nimmt die Fehlanpassung aufgrund von Moduldegradation mit der Zeit zu. Infolgedessen werden Reihen von Modulen in einem Array - wenn sie keine Optimierer haben - so gut abschneiden wie das Modul mit der schlechtesten Leistung(NREL).
Zusätzlich zu den unterschiedlichen Degradationsraten gibt es Fehler auf Modulebene, die auch den gesamten String betreffen können. Dazu gehören Diodenausfälle, Unterbrechungen der Zellverbindung und Schäden an den Modulen durch Witterungseinflüsse oder externe Faktoren. In all diesen Fällen kann der Ausfall eines Moduls ohne Überwachung auf der Modulebene unbemerkt bleiben. Dieser eine unbemerkte Ausfall eines Moduls kann sich im Laufe der Zeit summieren.
Balance of System (BOS)-Probleme
Obwohl die Zuverlässigkeit von Wechselrichtern immer weiter zunimmt, ist sie eine der häufigsten Ursachen für den Verlust von PV-Leistung. Leider wirkt sich ein Wechselrichterausfall auf alle zugehörigen Module aus. Es ist jedoch möglich, einige korrigierende Wartungsmaßnahmen wie Wechselrichter-Resets oder Kommunikations-Resets aus der Ferne durchzuführen.
Ein weiteres Problem kann von den elektrischen Verbindungen zwischen den Modulen ausgehen. Diese Probleme können durch das Eindringen von Wasser, Verschmutzung und lockere Anschlüsse durch Wind und allgemeine Abnutzung im Laufe der Zeit verursacht werden. Probleme mit den Steckverbindern können einen hohen Widerstand verursachen und zu Leistungsproblemen sowie Sicherheitsproblemen, einschließlich der Gefahr eines Brandes, führen. Mit fortschrittlicher Überwachung können die erhöhten Spannungen erkannt und sogar automatisch abgeschaltet werden, um katastrophale Verluste zu verhindern.
Die Vorteile der Überwachung auf Modulebene
Bei Tigo gehört die Überwachung auf Modulebene zur Standardausstattung jedes TS4-S, M und O. Kunden können über unsere Überwachungsplattform SMART minutengenau Energie, Leistung, Spannung, Strom und andere wichtige Statistiken auf Modulebene einsehen. SMART enthält auch Warnmeldungen, um Kunden zu benachrichtigen, wenn Probleme erkannt werden, und empfiehlt entsprechende Maßnahmen.
Die TS4-Plattform von Tigo mit flexibler Leistungselektronik auf Modulebene (MLPE) kann bei bestehenden PV-Anlagen nachgerüstet werden - zur zusätzlichen Überwachung und/oder Optimierung, falls Modulfehlanpassungen oder Abschattungen zu einer Leistungsminderung führen. Bei neuen Installationen können die TS4s als einfaches Add-on oder vorgebündelt in die bestehenden PV-Module und Wechselrichter-Kommunikation integriert werden.
Zusammenfassend kann man sagen, dass es drei Hauptursachen für eine erhöhte Degradation bei PV-Anlagen gibt: 1) sich ändernde Standortbedingungen, 2) Probleme mit den Modulen und 3) Probleme mit dem Gleichgewicht des Systems. In allen Fällen kann eine erweiterte Überwachung helfen, Probleme frühzeitig zu erkennen und Lösungen zu empfehlen, um die finanziellen Auswirkungen des zugrunde liegenden Problems zu minimieren.
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