Analiza učinka potencialno povzročene degradacije (PID): vzroki, odkrivanje in rešitve

Morebitna povzročena degradacija škoduje solarnim fotovoltaičnim sistemom. Hitro zmanjša moč. PID lahko povzroči, da vaši sončni kolektorji dajejo manj energije. Včasih lahko izgubite od 27 % do 39 % energije v osmih mesecih. Zaradi te težave je vaš sistem dolgo časa manj zanesljiv. Prav tako je težje dobiti moč, ki jo pričakujete. Če izveste o potencialno povzročeni degradaciji, lahko zaščitite svoj denar. Prav tako lahko poskrbite, da vaš sistem dobro deluje.

• PID lahko povzroči izgubo do 39 % moči

• Razgradnja se lahko začne v 4 do 8 mesecih

Ključni zaključki

• Zaradi potencialno povzročene degradacije (PID) lahko solarni kolektorji izgubijo do 39 % svoje moči v osmih mesecih.

• PID se zgodi, ko se natrijevi ioni premikajo znotraj sončnih kolektorjev. To poškoduje pasivni sloj in zmanjša učinkovitost delovanja plošč.

• Visoka temperatura in vlažnost povečata verjetnost PID v solarnih kolektorjih.

• Dobri materiali in pametne zasnove lahko pomagajo ustaviti PID in ohraniti vaše sončne celice varne.

• Redna nega, kot sta čiščenje in pregledovanje, je pomembna za zgodnje odkrivanje in odpravljanje PID.

• Posebni načini iskanja PID, kot so elektroluminiscenčno slikanje in preverjanja brezpilotnih letal, lahko hitro odkrijejo težave.

• Uporaba naprav za obnovitev PID lahko pomaga obnoviti izgubljeno moč, če je PID najden v vašem solarnem sistemu.

• Izbira plošč s tehnologijo proti PID in ustreznimi certifikati jim je lahko v pomoč traja dlje in deluje bolje.

Kaj je potencialno povzročena degradacija?

PID učinek v solarnih panelih

Solarni paneli lahko s časom izgubijo moč. Ta izguba je pogosto posledica potencialno povzročena degradacija , imenovana PID. PID se zgodi, ko se natrijevi ioni premikajo znotraj plošče. Visoka napetost potiska te ione proti sončni celici. To se večinoma zgodi na negativnem polu. Ioni gredo skozi steklo in inkapsulant. Dosežejo površino celice in poškodujejo pasivno plast. Pasivacijski sloj ščiti celico in ji pomaga dobro delovati. Če se ta plast poškoduje, celica deluje manj učinkovito.

PID se začne, ker obstaja napetostna razlika med celico in okvirjem. Zaradi te razlike se natrijevi ioni premikajo. Vlaga v modulu pomaga, da se ioni hitreje premikajo. Ioni se zbirajo blizu površine in ustvarjajo močno električno polje. To polje povzroča neravnovesje napolnjenosti. Ta neravnovesja poslabšajo delovanje celice. Včasih lahko pozitivni naboji blizu površine obrnejo pn spoj. Ta preklop zmanjša izhodno napetost in moč.

PID se lahko zgodi v novih in starih modulih. Že po nekaj mesecih boste morda opazili spremembe v uspešnosti.

Vpliv na delovanje PV modula

PID je velik problem, zlasti za module kristalnega silicija. Te module potrebujete za stalno napajanje. Ko se pojavi PID, hitro izgubite energijo. Natrijevi ioni spremenijo lastnosti polprevodnikov in poškodujejo antirefleksni premaz. Ta poškodba zmanjša življenjsko dobo manjšinskega nosilca. Celica ne more prenašati toliko toka, zato se učinkovitost zmanjša.

V manj kot enem letu lahko izgubite do 39 % energije. PID ne zmanjša le izhoda; vpliva tudi na zanesljivost skozi čas. Poškodovani moduli lahko prenehajo delovati predčasno. Morda jih boste morali zamenjati prej, kot ste mislili. PID naredi vaš solarni sistem manj zanesljiv in manj donosen.

• Vzroki PID:

  • Nižja učinkovitost

  • Manjša izhodna moč

  • Zgodnja okvara modula

Če izveste o morebitni povzročeni degradaciji, lahko zaščitite svojo naložbo. Izberete lahko boljše materiale in modele. Prav tako lahko zgodaj odkrijete težave in jih odpravite, preden se poslabšajo.

Vzroki za morebitno povzročeno degradacijo

Vedeti morate, zakaj pid zaščiti vaše sončne celice. Obstajajo trije glavni razlogi: okoljski dejavniki , dejavniki materiala in konstrukcije ter nastavitev sistema. Vsak razlog lahko sproži ali pospeši pid v vaših sončnih kolektorjih.

Okoljski dejavniki

Visoka temperatura in vlažnost

Vroče in mokro vreme lahko povzroči začetek pid. Če sončne celice postavite na mesta, ki so vroča in vlažna, je pid bolj verjeten. Voda lahko pride v notranjost plošč in pomaga natrijevim ionom, da se premaknejo v celico. To poškoduje celico in zmanjša njeno moč. Toplota povzroči hitrejše kemične spremembe znotraj plošče. Ko sta prisotna tako toplota kot voda, se pid hitro poslabša.

Če želite zgodaj najti pid, bodite pozorni na vroče in vlažne razmere. Zaradi tega se lahko pid pojavi že v nekaj mesecih.

Tukaj je tabela, ki prikazuje, kako različni okoljski dejavniki vplivajo na pid:

Dejavniki materiala in oblikovanja

Migracija natrijevih ionov

Premikanje natrijevih ionov je velik vzrok za pid. Ko gredo natrijevi ioni skozi steklo in pokrov, dosežejo celico. To poškoduje pasivno plast in zmanjša delovanje celice. PID lahko zgodaj opazite tako, da preverite natrij v bližini celice.

Steklo in materiali za kapsuliranje

Za pid je pomembna vrsta uporabljenega stekla in pokrova. Slabi materiali prepuščajo več vode in natrijevih ionov. To poslabša pid. Dobri materiali zadržujejo vodo in upočasnjujejo natrijeve ione. Izberite plošče z močnim steklom in pokrovi, da zmanjšate tveganje.

• Zaradi dobrih materialov je pid manj verjeten.

• Slaba izolacija omogoča večje uhajanje toka in pospešuje pid.

• Boljša kritja vam pomagajo najti pid zgodaj in preprečiti večjo škodo.

• Uporaba materialov, odpornih na pid, ohranja vaše plošče dlje časa varne.

Konfiguracija sistema

Napetost in ozemljitev

Kako nastavite svoj sistem, zelo vpliva na pid. Nastavitev določi najvišjo negativno napetost na vaših ploščah. Dolgi nizi, nekateri pretvorniki in slaba ozemljitev lahko povečajo napetostno napetost. To potisne natrijeve ione v celico in začne pid. Preverite zasnovo sistema, da zgodaj opazite pid in se izognete visoki napetosti.

Obremenitve steklene površine

Težke stvari na steklu lahko povzročijo drobne razpoke. Te razpoke prepuščajo vstop vodi in natrijevim ionom. Zaradi tega se pid zgodi hitreje. Ne obremenjujte svojih plošč z dodatno težo, da bodo varne.

Namig: uporabite dobro ozemljitev in pametno zasnovo sistema, da zmanjšate tveganje pid na kristalnih ploščah.

Obstaja veliko vzrokov za pid. Vroče in mokro vreme, slabi materiali in nastavitev sistema so pomembni. Če želite, da vaše plošče dobro delujejo, zgodaj poiščite pid in hitro odpravite te vzroke.

Metode odkrivanja PID

Vizualno in električno testiranje

Lahko preverite potencialno povzročeno degradacijo vaših sončnih kolektorjev tako, da jih pogledate in preizkusite njihovo električno energijo. Slikanje z elektroluminiscenco (EL) je najboljši način za iskanje težav znotraj plošč. Skozi ploščo napeljete elektriko in s posebno kamero vidite svetlobo, ki jo oddaja. Ta preskus zelo jasno kaže razpoke in premikanje PID. EL slikanje najbolje deluje, ko je temno in morate na ploščo priključiti žice. Rezultate je enostavno videti, vendar potrebujete posebna orodja in morate testirati ponoči.

Sledenje IV krivulje je še en način za iskanje PID. Izmerite tok in napetost za vsako ploščo. Če se številke znižajo, imate morda PID. Ta preizkus traja več časa, ker morate preveriti vsako ploščo. Pomaga tudi opazovanje delovanja vašega sistema skozi čas. Če opazite velik upad moči, je lahko vzrok PID.

Nasvet: Uporabite EL slikanje za zgodaj poiščite PID in IV krivuljo, da preverite, katere plošče ga imajo.

Tukaj je tabela, ki prikazuje, kako dobro različni testi najdejo PID:

Pregledi iz zraka

Za hitro in enostavno iskanje PID lahko uporabite drone s toplotnimi kamerami. Droni letijo nad vašimi sončnimi kolektorji in fotografirajo od zgoraj. Zračna termografija lahko zgodaj opazi PID. Za najboljše rezultate morate svoje plošče preveriti z droni dvakrat na leto. Za ta test vam ni treba izklopiti sistema. Droni prihranijo čas in delo, saj lahko hitro preverijo številne plošče.

Pregledi iz zraka so boljši od starih načinov testiranja. Delujejo dobro in ne stanejo veliko. Ne potrebujete veliko delavcev, vaš sistem pa deluje.

• Zračna termografija zgodaj odkrije PID, vendar morda ni vedno prava.

• Droni lahko zelo hitro preverijo velike solarne farme.

Pogoji testiranja IEC 62084

Lahko uporabite laboratorijske teste, da se prepričate o PID. IEC 62084 daje pravila za te teste. Plošče postavite v vročo in mokro sobo pri 60°C in 85% vlažnosti. Nekaj ​​dni uporabljate visoko napetost. Ti testi kažejo, kako vaše plošče prenašajo stres. Najdete lahko potencialno povzročeno degradacijo, preden škoduje vašemu sistemu zunaj.

Opomba: Laboratorijski testi z IEC 62084 vam pomagajo primerjati panele in izbrati najboljše za vaše mesto.

Obstaja veliko načinov za iskanje PID. Lahko si ogledate plošče, preizkusite njihovo elektriko, uporabite drone ali opravite laboratorijske teste. Vsak način vam pomaga zgodaj najti PID in zaščititi vaše sončne celice. Za najboljše rezultate morate uporabiti več kot en način.

Učinki PID na solarne module

Izguba moči in padec učinkovitosti

Ko opazite učinek pid v svojih sončnih kolektorjih, opazite veliko zmanjšanje izhodne moči. PID povzroči vašo učinkovitost solarnega modula hitro pada. Morda pričakujete, da bodo vaše plošče dobro delovale več let, vendar pid to spremeni. Izgube električne energije v modulih, na katere vpliva pid, so lahko veliko večje, ko je sončna svetloba šibka. Pri nizkih ravneh svetlobe boste morda opazili izgube, ki so dva- do štirikrat večje kot v svetlih sončnih dneh. To pomeni, da vam vaš sistem ne daje energije, ki jo potrebujete, zlasti zjutraj ali pozno popoldne.

Ogledate si lahko ta dejstva o izgubi moči in učinkovitosti:

• Izgube moči v modulih, na katere vpliva pid, so približno 2–4-krat večje pri nizki sončni svetlobi (50–200 W/m²) kot pri polni sončni svetlobi (1000 W/m²).

• Po testiranju pid 60 % modulov ne opravi testa zanesljivosti.

• Povprečno razmerje zmogljivosti pade na približno 71 % po testiranju pid.

PID ne zniža le številk, ki jih vidite na vašem pretvorniku. Zaradi tega je vaš sistem tudi manj zanesljiv. Morda boste morali plošče zamenjati prej, kot ste načrtovali. Vsak dan, ko pid ostane v vašem sistemu, izgubite denar in energijo.

Nasvet: Bodite pozorni na nenadne padce vaše sončne moči. To vam lahko pomaga zgodaj najti pid in ga popraviti, preden izgubite več moči.

Težave z dolgoročno zanesljivostjo

Morebitna povzročena degradacija ne povzroča samo kratkoročnih težav. Prav tako boli dolgoročno delovanje in vzdržljivost vašega solarnega sistema. Ko se pid začne, se natrijevi ioni premaknejo iz stekla v celico. To gibanje nabira naboje in poškoduje celico. Sčasoma opazite več kot 20-odstotno izgubo moči v prvih nekaj letih. Težave morda ne boste opazili takoj, ker je zgodnjo pid težko zaznati.

Vedeti morate, da so moduli občutljivi na vremenske razmere. Visoka vlažnost in temperaturne spremembe poslabšajo pid. Če se vaše plošče segrejejo, zlasti nad 60 °C, se pid pospeši. Vlaga znotraj plošče pomaga hitreje premikati natrijeve ione, kar poveča škodo. Kemikalije v zraku lahko sprožijo tudi pid.

Tukaj je nekaj ključnih točk o dolgoročni zanesljivosti:

• PID lahko povzroči več kot 20-odstotno izgubo moči v prvih letih.

• Vlaga in vročina pospešita napredovanje pid.

• Zgodnji pid je težko opaziti, zato morda ne boste opazili težave, dokler ne izgubite veliko moči.

• Natrijevi ioni, ki se premikajo znotraj plošče, povzročajo kopičenje naboja in poškodbe.

• Visoke temperature in vlaga pospešijo proces.

Če želite, da vaš solarni sistem traja, morate paziti na pid in ukrepati hitro. Redni pregledi in dobri materiali pomagajo zaščititi vašo naložbo. Vaši moduli delujejo dlje in iz vašega sistema pridobite največ energije.

Rešitve za potencialno povzročeno degradacijo

Svoje sončne celice lahko zaščitite pred PID tako, da uporabite oba načina za zaustavitev in načine za popravilo. Ti koraki vam pomagajo preprečiti učinek PID. Prav tako poskrbijo, da vaš sistem traja dlje in deluje bolje. Poglejmo, kako lahko ustavite morebitno povzročeno degradacijo in kaj storiti, če se pojavi PID.

Preventivni ukrepi

PID lahko ustavite, preden se začne, tako da izberete dobri materiali , pametni dizajni in redni pregledi. Tukaj je nekaj najboljših načinov, kako preprečiti PID stran od vaših sončnih kolektorjev:

Anti-PID tehnologija v panelih

Zdaj veliko podjetij izdeluje plošče s tehnologijo proti PID. Ko kupujete nove plošče, morate biti pozorni na naslednje:

• Posebni materiali za inkapsulacijo z visoko upornostjo blokirajo ione in ustavijo puščanje.

• Boljše celične strukture, kot so izboljšane pasivne plasti, pomagajo celicam pri obvladovanju napetostnih obremenitev.

• Dobra zasnova okvirja in ozemljitveni sistemi zmanjšujejo puščanje in napetostne razlike, ki povzročajo PID.

Vse te funkcije delujejo skupaj, da ustavijo morebitno povzročeno degradacijo in pomagajo vašim ploščam dobro delovati dolgo časa.

Optimizirana zasnova sistema

Pametna zasnova sistema lahko prepreči zagon PID. Uporabite lahko te ideje:

• Napredni materiali za inkapsulacijo naredijo vaše plošče močnejše proti PID.

• Dobra ozemljitev zmanjša napetostne razlike, ki povzročajo PID.

• Sistemi spremljanja vam pomagajo zgodaj odkriti tveganja PID.

• Preprečevanje PID lahko dodate celotni sončni napravi.

• Uporabite modele za preverjanje tveganja PID glede na vreme in lokacijo.

• Izolacijski okvirji in različne nastavitve ozemljitve zmanjšujejo puščanje.

• Metode izolacije pripomorejo k daljši obstojnosti vašega solarnega sistema.

Namig: Pametne izbire oblikovanja poskrbijo, da bo vaš sistem deloval dlje in bo imel manj težav s PID.

Zaščitni premazi

Zaščitni premazi, kot so antirefleksni ali oksidacijski sloji, zadržujejo vodo in natrijeve ione stran od vaših sončnih celic. Ti premazi tudi pomagajo, da vaše plošče sprejmejo več sončne svetlobe. Izbrati morate plošče z močnimi premazi, da zmanjšate možnost PID.

Pravilne tehnike ozemljitve

Ozemljitev je zelo pomembna za zaustavitev PID. Morate:

• Uporabite dobre materiale, da se izognete težavam, ki lahko povzročijo PID.

• Sistem namestite na pravi način, pri čemer upoštevajte smer plošče in vreme.

• Pogosto preverjajte in čistite svoj sistem, da zgodaj najdete PID.

Osredotočite se na dobro ozemljitev za okvirje PV modulov. Ti koraki vam pomagajo nadzirati napetostne razlike in ohranjati vaš sistem varen.

Redno čiščenje

Za zaustavitev PID morate imeti svoje plošče čiste. S čiščenjem odstranimo prah, listje in druge stvari, ki lahko povzročijo površinske obremenitve in zaženejo PID. Čiste plošče imajo nižje napetostne razlike in sprejmejo več sončne svetlobe.

Opomba: Čiščenje je preprost način za izboljšanje delovanja in daljše delovanje vašega sistema.

Tukaj je tabela, ki prikazuje najboljše načine za zaustavitev PID na različnih ravneh:

Korektivni ukrepi

Če v sistemu najdete PID, ga lahko popravite s temi koraki in zaščitite svoje plošče.

Naprave za obnovitev PID

Vstavite lahko naprave za obnovitev PID, da razveljavite učinke PID. Te naprave ponoči uporabljajo majhno pozitivno napetost za premikanje natrijevih ionov nazaj. To pomaga povrniti izgubljeno moč in poskrbi za daljše delovanje vaših plošč.

Vzdrževanje in spremljanje

Za PID je pomembno skrbeti za svoj sistem in ga pogosto preverjati. Moral bi:

• Za zaustavitev ionskega gibanja uporabite plošče, odporne na PID, z boljšimi materiali.

• Spremenite ozemljitev ali dodajte naprave za obnovitev PID, če opazite težave.

• Pogosto preverjajte svoj sistem, da zgodaj najdete in popravite PID.

Za najboljše rezultate lahko sledite tem korakom:

1. Vsako leto opravite električne preglede.

2. Očistite svoje plošče.

3. Oglejte si vsak niz plošč.

4. Preizkusite svoje pretvornike.

5. Uporabite infrardeče skeniranje.

Redni pregledi vam pomagajo zgodaj odkriti PID in preprečiti večje težave.

Z uporabo obeh načinov za zaustavitev in odpravo PID lahko nadzorujete morebitno povzročeno degradacijo in poskrbite, da bodo vaši sončni kolektorji dobro delovali več let.

Najboljše prakse za preprečevanje PID

Izbira in namestitev modula

PID lahko zgodaj prenehate s pametnimi odločitvami. Previdno izberite in namestite sončne celice. Dobri koraki na začetku vam pomagajo preprečiti kasnejše težave. Vedno preverite, ali obstajajo funkcije in certifikati, ki ščitijo vaš sistem pred morebitno povzročeno degradacijo.

Tukaj je tabela, ki vam pomaga zapomniti najboljše načine za izbiro in namestitev modulov:

O teh funkcijah vedno vprašajte svojega monterja. Izbira pravih modulov ohranja vaš solarni sistem močan in varen pred potencialno povzročeno degradacijo. Prav tako boste imeli več let boljše rezultate.

Nasvet: izberite panele s tehnologijo anti-pid in ustreznim certifikatom. To vam pomaga preprečiti draga popravila in ohranja vašo izhodno energijo visoko.

Vzdrževanje sistema

Morate skrbeti za svoj solarni sistem, da preprečite pid. Redni pregledi in čiščenje vam pomagajo zgodaj odkriti težave. Če ukrepate hitro, lahko preprečite širjenje pid in zaščitite svojo naložbo.

• Pogosto spremljajte svoj sistem. Bodite pozorni na padce moči ali čudne odčitke. Zgodnji znaki pid se pokažejo v vaših podatkih.

• Vsako leto preizkusite svoje panele in povezave. To vam pomaga ujeti pid, preden se poslabša.

• Očistite svoje plošče, da odstranite prah in umazanijo. Čiste plošče delujejo bolje in je manj verjetno, da bodo imele pid.

• Vse težave odpravite takoj. Hitro ukrepanje prepreči, da bi pid povzročil večjo škodo.

• Vodite dnevnik vzdrževanja. Zapišite vsak pregled in popravilo. To vam pomaga videti vzorce in načrtovati prihodnje delo.

Dosledno vzdrževanje zagotavlja dobro delovanje vaših sončnih kolektorjev. Dobite več energije in vaš sistem traja dlje. Prihranite tudi denar, saj se izognete večjim popravilom.

Opomba: dobro vzdrževanje je vaše najboljše orodje proti pid. Bodite pozorni in ukrepajte hitro, da bo vaš sistem zdrav.

Z upoštevanjem teh najboljših praks lahko zmanjšate tveganje morebitne povzročene degradacije. Poskrbite, da bodo vaši moduli ostali močni in da vam bo solarni sistem zagotovil potrebno moč.

Opaziti morate pid in ga popraviti, da bo vaš solarni sistem močan. Če pid-a ne popravite, lahko hitro izgubite veliko moči. V manj kot dveh letih lahko izgubite 20–70 % svoje moči. Če zgodaj najdete pid, lahko povrnete večino izgubljene moči. Z zgodnjim ukrepanjem lahko prihranite do 95 % svoje moči. Nova tehnologija lahko skoraj ustavi pid in vam pomaga prihraniti denar.

• Pogosto preverjajte svoje plošče in jih očistite najti pid zgodaj.

• Izberite module, ki se borijo proti pid in ne uporabljajo dolgih nizov.

• Spoznajte morebitno povzročeno degradacijo in uporabite pretvornike, ki obrnejo pid.

Nove izboljšave olajšajo boj proti pid:

Še naprej se učite o potencialno povzročeni degradaciji. Spoznajte vzroke, kako to najti in kako to odpraviti. To pomaga vašemu solarnemu sistemu dolgo časa ostati zanesljiv.

pogosta vprašanja

Kaj je PID v sončnih kolektorjih?

PID pomeni potencialno povzročeno degradacijo. To vidite, ko vaši sončni kolektorji izgubijo moč zaradi napetosti. Natrijevi ioni se premikajo znotraj plošče in poškodujejo celice.

Kako lahko ugotovite, ali imajo vaše plošče PID?

Poiščete lahko nenadne padce izhodne moči. Za preverjanje PID uporabite elektroluminiscenčno slikanje ali IV krivuljo. Tudi droni s toplotnimi kamerami vam pomagajo zgodaj odkriti težave.

Ali lahko popravite PID, ko se zažene?

Da, lahko uporabite naprave za obnovitev PID. Te naprave obrnejo gibanje ionov ponoči. Če ukrepate hitro, lahko povrnete večino izgubljene moči.

Kako preprečite PID v novih solarnih sistemih?

Izberite plošče s tehnologijo anti-PID. Uporabite dobro ozemljitev in pametno zasnovo sistema. Pogosto čistite svoje plošče in preverite certificiranje, kot je IEC 62804.

Ali vreme vpliva na tveganje PID?

Da, vroče in vlažno vreme poslabša PID. Vlaga in visoke temperature pomagajo, da se natrijevi ioni hitreje premikajo. V teh razmerah morate pozorno opazovati svoje plošče.

Ali so vsi sončni paneli v nevarnosti za PID?

Večina plošč iz kristalnega silicija lahko dobi PID. Nekatere nove plošče uporabljajo posebne materiale za odpornost proti njim. Pred nakupom vedno preverite lastnosti plošče.

Kako pogosto morate preverjati PID?

Sistem morate preveriti vsaj dvakrat letno. Uporabljajte drone, električne teste in redno čiščenje. Zgodnji pregledi vam pomagajo ustaviti PID, preden povzroči velike izgube.

Kaj se zgodi, če ignorirate PID?

Če ignorirate PID, vaše plošče hitro izgubijo moč. Morda jih boste morali zamenjati prej. Vsak dan, ko PID ostane v vašem sistemu, izgubite denar in energijo.