Možnosti v diagnostice fotovoltaických panelů a elektráren. Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů

Možnosti v diagnostice  fotovoltaických panelů a  elektráren  Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. - Laboratoř diagnostiky fotovoltaických systémů

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

1

Diagnostika, proč a jak? 

Pojem diagnostika v souvislosti s fotovoltaikou



Fotovoltaická elektrárna 

solární fotovoltaické panely



měniče, střídače (DC/AC)



AC rozvod, přenos a transformace energie



!!! vzájemně propojený celek !!!

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

2

Diagnostické nástroje ‐ běžné 



Vizuální prohlídka Měření základních  obvodových veličin 



U, I, P



Měření EMC

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

3

Diagnostické nástroje ‐ speciální 

Analyzátory výkonu FVP a stringů



Flash testery



Elektroluminiscenční měření



Termografie



Monitoring

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

4

Diagnostika FVE 

Je multioborovou záležitostí ... 

energetika



elektrotechnika – silnoproud



elektrotechnika – slaboproud



fyzika 



mechanika



technologie výroby FVP, měničů, příslušenství



ekonomika

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

5

Postupy a jednotlivé diagnostické metody 

Vizuální prohlídka



Prošetření dokumentace (kontrola projektu)



Měření fotovoltaických panelů



Diagnostika měničů



Problémy rozvodných sítí nn, vn, vvn při stavech typických  pro FVE

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

6

Vizuální prohlídka 

Prohlídka FVE

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

7

Vizuální prohlídka 

Prohlídka FVP

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

8

Vizuální prohlídka 

Prohlídka měničů a rozváděčů

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

9

Pomocník : Termokamera 

Umožní 

zviditelnit místa, kde dochází ke ztrátě vyrobené energie 

vadné články vadné konektory



chyby měničů



nedotažené spoje





Neodhalí 

nižší výkon panelů, nevhodný návrh FVE...

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

10

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

11

Dokumentace FVE 

Současný stav 

projekty „2010“ množství chyb a nedostatků 

 

více jak 50% projektů chybových, část dokonce za hranou  zákona

novější projekty – lepší stav 

Kontrola projektu 

soulad mezi projektem a provedením



kontrola návrhu, stringování a výpočtů výkonu

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

12

Popis FVP ‐ elektrický 

U‐I, U‐P charakteristika

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

13

Měření fotovoltaických panelů 

Měření 

In situ (v terénu)  





voltmetr, ampérmetr, solární analyzátor

Laboratoř 

flash tester



kontinuální tester



elektroluminiscence

Mobilní laboratoře

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

14

Terénní měření 

Vliv počasí 

teplota, intenzita záření, spektrum dopadajícího záření

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

15

Terénní měření 

Analyzátory solárních panelů

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

16

Laboratorní měření – flash test 

Přesně definované podmínky (STC) 

Teplota 25°C



G=1000 W/m2



AM 1.5



Normované požadavky

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

17

Pasan Sun Simulator IIIc 

Možnosti systému 

ozářená plocha 2m x 2m, vysoká rovnoměrnost intenzity



počítačově řízená elektronická zátěž



možnost změny intenzity záření 100W/m2 – 1200 W/m2

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

18

Elektroluminiscence

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

19

Diagnostika měničů

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

20

Vliv FVE na síť a vliv sítě na FVE 



vzájemné působení měniče a napájecí sítě 

harmonické zkreslení



kompenzace účinníku



rychlé změny toku výkonu



„netradiční“ zatížení transformátorů

Hlavní problém – nedostatek znalostí a  zkušeností

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

21

Stav trhu diagnostiky FVE v ČR 



Vědecko‐výzkumná pracoviště 

Praha (LDFS)



Brno (VUT)



Rožnov pod Radhoštěm (Solartec)

Komerční firmy 

TÜV SÜD Czech



Efektim, Photon Energy, Abot a další...

+ 2 specializovaní soudní znalci LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

22

LDFS ČVUT FEL 

Laboratoř otevřena v listopadu 2010



Počáteční investice – soukromá sféra, dar ČVUT



V současnosti ekonomicky soběstačná v rámci katedry  elektrotechnologie ČVUT FEL

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

23

Služby a náplň práce laboratoře 

Diagnostika FVP pomocí flash testeru



Poradenské a konzultační služby



Řešení problémů základního výzkumu v oblasti  fotovoltaiky



Koordinace mezioborových projektů



Podpora výuky fotovoltaiky na ČVUT FEL

LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

24

http://   pasan.feld.cvut.cz

Děkuji za pozornost. LDFS – Ing. Pavel Hrzina, Ph.D. © 2012

25