Strumenti e tecniche per mantenere i progetti solari al massimo delle prestazioni

Nov 15, 2023

Di Will White, specialista applicativo di Fluke | 10 maggio 2023

Mentre il mondo corre per raggiungere ambiziosi obiettivi di decarbonizzazione, i progetti di energia pulita stanno prendendo piede e diventando operativi a un ritmo rapido. La progettazione, l'autorizzazione e la realizzazione di progetti è solo l'inizio per i proprietari di impianti solari fotovoltaici. L'ispezione e la manutenzione dei sistemi solari sono fondamentali e sono necessari sforzi costanti affinché continuino a funzionare al meglio, garantendo al tempo stesso longevità, sicurezza e ROI. Ecco alcuni problemi comuni a cui i tecnici devono prestare attenzione e gli strumenti da utilizzare per rilevare prestazioni inferiori.

Condurre un esame visivo approfondito del sistema fotovoltaico è fondamentale per ogni ispezione. Attraverso questo passaggio iniziale, sarai in grado di identificare rapidamente le aree del sistema che richiedono attenzione immediata, soprattutto per questioni che influiscono sulla sicurezza del sistema. Ad esempio, gli indicatori di guasti da arco elettrico pericolosi possono essere segnalati cercando connessioni usurate o allentate, corrosione o lacune nell'isolamento. Questa scansione iniziale può anche identificare i componenti del sistema che trarrebbero vantaggio da ulteriori indagini utilizzando gli strumenti appropriati.

Gli appaltatori solari si troveranno ad affrontare molti guasti imprevisti del sistema durante tutta la vita di un impianto solare ad alte prestazioni. Questi scenari richiedono un kit di strumenti versatile, tra cui multimetri digitali, pinze amperometriche, tester della resistenza di isolamento e misuratori di irraggiamento. Questi strumenti possono testare i componenti del sistema per analizzare in modo completo le prestazioni e individuare i problemi, come testare l'efficienza dell'inverter, i livelli di tensione e corrente CA/CC e la continuità dei fusibili.

Un problema comune che può essere difficile da diagnosticare sono i guasti a terra, poiché possono avere diverse cause, tra cui isolamento danneggiato del conduttore, installazione errata, cavi schiacciati e danni causati dall'acqua. Il monitoraggio della resistenza di isolamento e i rilevatori di corrente residua (RCD) possono essere utilizzati per rilevare guasti a terra CC e aiutare a prevenire successivi guasti da arco, che possono portare a componenti metallici energizzati e ad un aumento del rischio di incendio. Si consiglia di eseguire frequenti test di messa a terra utilizzando monitor della resistenza di isolamento o posizionando RCD sui conduttori dell'array per misurare eventuali correnti anomale.

L'origine di molti guasti del sistema fotovoltaico può essere diagnosticata anche acquisendo immagini termiche dei componenti critici del sistema fotovoltaico. Le termocamere sono indispensabili per impostare parametri di riferimento della temperatura in tutto il cantiere, consentendo all'appaltatore di identificare le anomalie di temperatura che si verificano durante le procedure di manutenzione.

Una lettura della temperatura più alta del solito nel sistema interno può indicare che il componente soffre di un cablaggio inefficiente o di una connettività di trasmissione compromessa, indicativo di connessioni ad alta resistenza. Affrontare le letture ad alta temperatura dovrebbe essere una priorità al fine di prevenire il rischio di incendio e ulteriori danni ad altri componenti del sistema. Le alte temperature possono anche indicare un modulo o una stringa fotovoltaica con prestazioni insufficienti. In alternativa, le aree che presentano una lettura della temperatura inferiore rispetto alla linea di base potrebbero indicare una connessione interrotta o un fusibile bruciato.

Gli appaltatori solari possono utilizzare tracciatori di curve corrente-tensione (IV) per illuminare i guasti del sistema, agendo come un'alternativa efficiente all'uso combinato di un multimetro digitale, una pinza amperometrica e un misuratore di irraggiamento. Il test della curva IV misura i punti tra la tensione a circuito aperto e la corrente di cortocircuito, visualizzando una curva visiva che rappresenta la potenza fotovoltaica in uscita. La curva IV visualizzata aiuta gli appaltatori a identificare problemi relativi a diodi di bypass, corrente o tensione ridotta, resistenza in serie e bassa resistenza di shunt.

Il test della curva IV aiuta anche a valutare il vantaggio finanziario di determinate procedure. Ad esempio, molti impianti fotovoltaici in aree asciutte e polverose si trovano ad affrontare il problema della perdita di sporco, dove polvere e sporcizia sui pannelli riducono la capacità della luce solare di essere effettivamente convertita in energia. Il test della curva IV può quantificare questa perdita confrontando le misurazioni di una serie di moduli sporchi con una linea di base prevista. La serie selezionata di moduli fotovoltaici sporchi viene testata, quindi lavata e nuovamente testata per confrontare i risultati del test iniziale. I risultati di ciascun test possono essere utilizzati per misurare l'impatto dello sporco e valutare se vale la pena pulire l'array.