Saulės elektrinės stebėsenos (monitoringo) sistemos apžvalga
Šiame straipsnyje mes paaiškiname, kodėl stebėsena (arba monitoringas) yra itin svarbi saulės elektrinės dalis. Vienas iš pirmaujančių saulės elektrinių veikimo stebėsenos įrankių yra „Solar Analytics“. Nuolat stebint savo saulės elektrinės veikimą galima gana anksti pastebėti tam tikrus sutrikimus arba gedimus.
Šioje apžvalgoje nagrinėjamos temos:
- Ar jūsų saulės elektrinė veikia gerai?
- Saulės elektrinės stebėsenos sunkumai.
- „Solar Analytics“ sistema.
- „Solar Analytics“ ir „Solar Inverter Monitoring“.
- Elektros energijos suvartojimo stebėsenos svarba.
- Ankstyvas gedimų aptikimas.
- Trūkumas – kol kas nėra nuolatinės srovės akumuliatoriaus stebėsenos galimybės.
- Kiek kainuoja?
1. Ar jūsų saulės elektrinė veikia gerai?
Saulės elektrinės įrengimas namuose arba įmonėje yra nemaža investicija, todėl svarbu žinoti, ar elektrinė veikia tinkamai ir ištisus metus generuoja numatytą kiekį energijos. Daugeliui žmonių, neturinčių saulės elektrinių stebėsenos patirties, nėra paprasta suprasti, ar elektrinė veikia taip, kaip numatyta. Pavyzdžiui, yra daug veiksnių, galinčių turėti įtakos elektrinės veikimui, įskaitant šiuos:
- Oro sąlygos.
- Galios temperatūrinis sumažėjimas.
- Dalinis arba visiškas šešėlis / pavėsis.
- Nuostoliai dėl kabelių ir inverterių.
- Saulės modulių (plokščių) pakreipimas ir orientacija.
- Metų laikas – sezoniniai pakeitimai.
Vidutiniam žmogui, neturinčiam techninių žinių ir reikalingos specializuotos įrangos, atsižvelgti į visus šiuos veiksnius praktiškai neįmanoma. Šiuo atžvilgiu itin svarbi yra tiksli saulės elektrinės stebėsena realiuoju laiku.
Kai saulės elektrinė įrengiama pirmą kartą, savininkas dažnai džiaugiasi galėdamas stebėti kasdienę elektros energijos gamybą ir atidžiai stebėti ekraną arba programą, kad įsitikintų, jog ji veikia taip, kaip numatyta. Nors įdomu stebėti, kaip veikia jūsų elektrinė, žmonės negali tam skirti daug laiko kiekvieną dieną arba kiekvieną savaitę. Laikui bėgant elektrinė gali būti netikrinama mėnesius ar net metus, o savininkas susirūpina tik tada, kai atsiranda reikšmingas gedimas.
2. Saulės elektrinės stebėsenos sunkumai
Lietuvoje saulės elektrinės našumas gali labai skirtis priklausomai nuo metų laiko ir sezoninių klimato pokyčių, besikeičiančių oro sąlygų ir šešėliavimo.
Bėgant laikui saulės baterijų plokščių vardinė išėjimo galia, priklausomai nuo elementų tipo, sumažėja 0,4–0,7 proc. per metus. Kitas svarbus veiksnys yra sumažėjęs našumas dėl susikaupusių nešvarumų, pelėsio augimo ar susikaupusių šiukšlių, pavyzdžiui, lapų ir paukščių išmatų. Jeigu plokštės nėra periodiškai valomos, gali susidaryti perkaitusios vietos ir, kraštutiniais atvejais, net sugesti.
Tam, kad saulės elektrinės veiklą būtų galima stebėti nuolat, rinkoje yra keletas trečiųjų šalių stebėsenos platformų, kurias naudojant galima minėtą stebėseną ir atlikti. Šiame straipsnyje visų galimų įrankių nenagrinėsime, bet apžvelgsime „Solar Analytics“, kuri yra itin populiari sistema.
3. „Solar Analytics“ sistema
Saulės elektrinės veikimo stebėsenos schema
Šiuo metu yra du „Solar Analytics“ (https://www.solaranalytics.com.au/) sistemos veikimo variantai (planai):
- Klasikinis variantas – reikia įrengti papildomą stebėsenos įrenginį.
- Integruotas variantas – jei turite suderinamą saulės energijos inverterį.
„Solat Analytics“ stebėsenos sistemos planai
Šaltinis: https://www.solaranalytics.com.au
3.1. Klasikinis variantas
Klasikiniame variante (plane) naudojamas „Solar Analytics“ stebėsenos įrenginys, leidžiantis atidžiai stebėti tiek saulės energijos gamybą, tiek elektros suvartojimą realiuoju laiku. Sistema veikia naudodama mažą skirstomajame skyde įrengtą elektroninį modulį ir labai tikslius jutiklius (CT gnybtus), matuojančius gaminamos saulės energijos ir suvartojamos elektros kiekius. Duomenys kas kelias sekundes siunčiami į mobiliąją programą per integruotą 4G siųstuvą ir analizuojami naudojant išmaniuosius algoritmus, sukurtus tam, kad saulės elektrinės duomenis analizuojanti komanda galėtų pateikti daug naudingos informacijos, pavyzdžiui:
- bendra informacija apie saulės elektrinės našumą;
- jūsų elektros energijos suvartojimas ir vartojimo tendencijos 5 sekundžių intervalais;
- pirkta ir parduota elektros energija, apskaičiuota iš gautos energijos kiekio atimant į tinklą atiduot1 energiją;
- kiek elektros energijos turėtų pagaminti jūsų saulės elektrinė, palyginti su faktiškai pagaminamos elektros energijos kiekiu;
- atskirų grandinės dalių, pvz., vandens pašildymo ar šildymo, stebėsena;
- tinklo įtampos ir dažnio stebėsena;
- įspėjimų ir gedimų diagnostika.
3.2. Integruotas variantas
Naujasis integruotas variantas leidžia „Solar Analytics“ sistemai tiesiogiai pasiekti saulės energijos inverterio duomenis, nenaudojant jokio papildomo „Solar Analytics“ skaitiklio. Tai turi keletą privalumų, ypač, jeigu sistemoje yra akumuliatorius, nes klasikinė sistema negali stebėti akumuliatorių sistemų. Tačiau integruotas variantas veikia tik su kai kurių prekių ženklų saulės energijos inverteriais, įskaitant „Fronius“, „Sungrow“ ir „Goodwe“. Be to, esamoje sistemoje taip pat turi būti sumontuotas energijos vartojimo skaitiklis, kuris paprastai montuojamas įrengiant saulės energijos inverterį. Naudojant šį variantą, gaunama tokia informacija:
- bendra informacija apie saulės elektrinės našumą;
- jūsų elektros energijos suvartojimas ir vartojimo tendencijos, rodomi 5 minučių intervalais;
- pirkta ir parduota elektros energija, apskaičiuota iš gautos energijos kiekio atimant į tinklą atiduotą energiją;
- kiek elektros energijos turėtų pagaminti jūsų elektrinė, palyginti su faktiškai pagaminamos elektros energijos kiekiu;
- akumuliatorių sistemos stebėsena;
- tinklo įtampos ir dažnio stebėsena;
- įspėjimų ir gedimų diagnostika.
4. „Solar Analytics“ stebėsenos platforma
Atidžiai analizuodami suvartojimo ir saulės energijos generavimo duomenis, patentuoti saulės elektrinių analizės algoritmai gali tiksliai aptikti ir nustatyti gedimus, taip pat nustatyti per mažą našumą dėl daugelio toliau išsamiau paaiškintų priežasčių.
„Solar Analytics“ sistemos stebėsenos langas
„Solar Analytics“ sistema taip pat yra unikali tuo, kaip naudoja palydovinius ir metrologijos duomenis, kad praneštų apie sistemos našumą, palyginti su faktiniais jūsų elektrinės įrengimo vietos spinduliuotės lygiais. Taip pat gaminamos saulės energijos kiekiai yra palyginami su kitomis netoliese esančiomis elektrinėmis, kad būtų galima patikrinti arba nustatyti bet kokias veikimo problemas. Tokiu būdu, jeigu dėl atmosferos trukdžių, tokių kaip smogas ir dūmai, visos atitinkamo regiono elektrinės veikia panašiai, vadinasi būtent šitie trikdžiai yra problemų priežastis ir nereikėtų dėl to jaudintis ar kažkam pranešti.
Tinklo problemos. Sistema taip pat gali išmatuoti tinklo įtampą ir dažnį 1, 2 arba 3 fazių sistemose, naudodama A klasės matuoklį, kuris registruoja duomenis +/-0,5 proc. tikslumu. Tai ypač naudinga diagnozuojant su tinklu susijusias problemas, pvz.:, aukštą tinklo įtampą, kuri yra dažna daugelio sričių per mažo našumo priežastis dėl to, jog inverteriai išsijungia arba sumažėja jų išėjimo galia.
„Solar Analytics“ sistemos stebėsenos langas
5. „Solar Analytics“ ir „Solar Inverter Monitoring“
Daugumoje saulės energijos inverterių yra įmontuotos stebėsenos platformos, naudojamos per bevielį ryšį ir programas. Šios platformos leidžia stebėti saulės energijos gamybą ir gali pranešti apie bet kokius elektrinės gedimus. Daugelis šių sistemų taip pat gali stebėti suvartojamos elektros energijos kiekius įrengus papildomą „energijos skaitiklį“, kuris yra prijungtas prie saulės energijos inverterio. Kaip ir „Solar Analytics“ modulis, papildomas energijos skaitiklis turi būti sumontuotas pagrindiniame skirstomajame skyde, tačiau jis taip pat turi būti prijungtas prie saulės energijos inverterio. Tai gali būti keblu padaryti, jeigu inverteris yra toli nuo skirstomojo skydo, nes duomenų perdavimas dideliu atstumu gali būti pažeistas ir nutrūkti esant trukdžiams. Fiziškai nutiesti kabelį taip pat gali būti sunku arba neįmanoma, ypač, jeigu nėra galimybės patekti ant stogo arba po grindimis. „Solar Analytics“ sistemai nereikia jungtis prie saulės energijos inverterio, todėl ją gali būti daug lengviau įdiegti ar pritaikyti prie bet kurio namų ūkio arba įmonės, kur įrengta saulės elektrinė.
„Huawei“ saulės energijos inverterių stebėsenos platforma
„Sungrow“ inverterių stebėsenos platforma
Didžiausia su saulės energijos inverterių stebėsena susijusi problema yra ta, kad ji priklauso nuo vietinio bevielio ryšio tinklo stabilumo. Saulės energijos inverterių stebėsenai reikalingas bevielis ryšys, kad būtų galima perduoti duomenis į debesiją. Tačiau, jeigu signalas yra nestabilus arba nutrūksta, nutrūksta ryšys ir stebėsena. Žinoma, to galima išvengti, jei inverteris yra prijungtas prie modemo specialiu ryšio kabeliu. Kita problema, susijusi su bevieliu ryšiu, yra ta, kad pakeitus modemą ar paleidus jį iš naujo, dažnai technikas turi iš naujo sukonfigūruoti inverterį ir atkurti ryšį.
5.1. „Solar Analytics“ stebėsenos privalumai:
- paprasta, lengva naudoti ir suprasti;
- atskirų maitinimo grandinių suvartojimo stebėsena;
- įspėja savininką apie bet kokias veikimo problemas;
- sistemos veikimui analizuoti naudojami palydoviniai ir Metrologijos tarnybos (BOM) duomenys;
- nepriklauso nuo vietinio bevielio ryšio – įtaisytas 4G ryšys;
- pateikiamas tikslus elektros sąnaudų įvertinimas.
5.2. „Solar Inverter Monitoring“ stebėsenos privalumai:
- speciali platforma, sukurta konkretiems saulės energijos inverteriams;
- pateikiama informacija apie akumuliatorių ir įkrovos būseną;
- gali būti pateikiami atskiri saulės baterijų plokščių eilučių įtampos ar srovės duomenys;
- įspėjimai apie bet kokius įžemėjimo atvejus;
- mažesnė kaina – daugelyje inverterių dabar yra paprastas energijos skaitiklis.
Viena sritis, kurioje „Solar Analytics“ sistema tikrai pranoksta save – patikimas ryšis dėl integruotos SIM kortelės ir 4G ryšio. Jei rajone yra mobilusis ryšys, „Solar Analytics“ sistema neišsijungs.
6. Suvartojimo stebėsenos svarba
Elektros vartojimo modeliai skirtinguose namų ūkiuose gali labai skirtis, o dauguma savininkų visiškai nežino, kiek elektros energijos suvartojama tam tikru momentu arba, kokie prietaisai suvartoja daugiausia energijos. Pavyzdžiui, dauguma žmonių nesuvokia, kad šildymas (bet koks) gali sudaryti iki 80 proc. viso žiemos mėnesiais suvartojamos energijos kiekio. Vien tik elektrinės vandens šildymo sistemos gali sudaryti net 40 proc. viso suvartojamo elektros energijos kiekio. Tai yra būtent ta sritis, kurioje „Solar Analytics“ sistema pranoksta save: pateikia išsamius suvartojimo duomenis ir užtikrina galimybę stebėti atskiras maitinimo grandines, pvz., šildymo ar vandens šildymo sistemas.
Kuo daugiau suprasite apie savo vartojimo įpročius, tuo daugiau elektros energijos sutaupysite. Pavyzdžiui, daugelis žmonių naudoja mažus kompaktiškus elektrinius ventiliatorius arba tepalinius šildytuvus, manydami, kad tai yra energiją taupantys prietaisai, nors iš tikrųjų jie yra itin nenašūs, palyginti su šiuolaikine atvirkštinio ciklo skirstomąja sistema. Abu prietaisai suvartoja tiek pat elektros energijos – apie 1500 vatų (ilgalaikė), tačiau skirstomoji sistema suteikia 4–5 kartus daugiau šilumos energijos, palyginti su nedideliu šildytuvu. Naudodamas suvartojimo stebėsenos įtaisą arba energijos skaitiklį, savininkas gali aiškiai matyti suvartojimo lygius, kai įjungiami ir išjungiami įvairūs prietaisai.
7. Ankstyvas gedimų aptikimas
Ankstyvas gedimų aptikimas tai geriausias būdas sumažinti sistemos gedimo ir galimo įrangos arba turto sugadinimo riziką. Saulės elektrinės paprastai yra labai patikimos, tačiau laikui bėgant dėl ekstremalių oro sąlygų gali kilti tam tikrų problemų, tokių kaip vandens patekimas ir spartesnis plokščių galios sumažėjimas.
7.1. Problemos su saulės elektrine ir gedimų režimai:
- plokštės įžemėjimas – neigiamos įtampos sukeltas galios sumažėjimas;
- stogo skyriklio gedimai – vandens patekimas;
- mikroįtrūkimai ir perkaitusios vietos elementuose;
- inverterio perkaitimas;
- aukšta tinklo įtampa, sukelianti inverterio išjungimą;
Įžeminimas yra dažna senesnių saulės baterijų plokščių problema, kurią gali sukelti daugybė veiksnių, iš kurių labiausiai paplitęs vadinamasis neigiamos įtampos sukeltas galios sumažėjimas (PID). Dauguma prie skirstomųjų tinklų prijungtų saulės baterijų plokščių yra sujungtos į eilutes, kurios veikia esant aukštai įtampai: nuo 300 V iki 600 V. Kai plokštės daug metų veikia esant tokiai aukštai įtampai veikiančiose plokštėse, kai kuriais atvejais gali susidaryti srovės nuotėkis arba įžemėjimas per elementus į saulės baterijų plokščių aliumininius rėmus, kurie, saugumo sumetimais, įžeminami specialiu įžeminimo kabeliu.
7.2.Techninės priežiūros įspėjimai
Saulės elektrinėse nėra judančių dalių ir paprastai jų techninė priežiūra yra labai paprasta. Tačiau laikui bėgant daug veiksnių gali sumažinti našumą ir smarkiai sumažinti išėjimo galią, įskaitant: susikaupę nešvarumai ir augantys pelėsiai, pavėsis nuo medžių (kurie pavasarį gali augti stebėtinai greitai) ir inverterių perkaitimas. Nesprendžiant šių problemų, per kelis mėnesius energijos gamyba ir sutaupomos elektros energijos kiekis gali smarkiai sumažėti, taigi padidės ir sąskaitos už elektrą.
Per pirmąsias kelias savaites nuo „Solar Analytics“ įdiegimo dienos, sistema „susižinos“ jūsų elektrinės energijos gamybos tendencijas ir atsižvelgs į išėjimo galios sumažėjimą dėl šešėlių ar ant stogo esančių kliūčių, pvz., kaminų, antenų, kurie sudaro šešėlius. „Solar Analytics“ sistema taip pat galės palyginti išėjimo galią su kitomis regione esančiomis elektrinėmis, kad nustatytų, ar nėra spręstinų problemų. Be to, jeigu jūsų saulės elektrinės išėjimo galia smarkiai pasikeičia per dieną, o kitose regiono elektrinėse nėra panašių problemų, jums gali būti pateiktas įspėjimas apie galimą saulės elektrinės problemą.
8. Trūkumas – nėra nuolatinės srovės akumuliatoriaus stebėsenos funkcijos
„Solar Analytics“ sistema gali stebėti prie kintamosios srovės prijungtus akumuliatorius, pvz., populiariuosius „Tesla“ „Powerwall 2“, „Sonnen“ ECO, „Senec“ ir daugybę kitų prie kintamosios srovės prijungtų akumuliatorių sistemų. Tačiau daugumoje šiuolaikinių namams skirtų akumuliatorių sistemų naudojami hibridiniai inverteriai, kurie yra prijungti prie nuolatinės srovės. Kadangi „Solar Analytics“ sistema gali stebėti tik kintamosios srovės energijos srautą iš inverterio ir į ar iš tinklo perduodamą kintamąją srovę, ji nemato į akumuliatorių perduodamos nuolatinės srovės energijos. Be šių duomenų elektrinė negali tiksliai išmatuoti, kiek saulės energijos buvo pagaminta ir ar elektrinė veikia taip, kaip numatyta.
Laimei, integruotas variantas pateikia akumuliatoriaus duomenis „Solar Analytics“ sistemai, jei naudojamas vienas iš suderinamų hibridinių inverterių: „Goodwe“, „Sungrow“ ar „Fronius“.
Remiantis suvartojimo ir elektros generavimo duomenimis, „Solar Analytics“ gali nustatyti optimalų akumuliatoriaus dydį, atitinkantį jūsų energijos generavimo ir suvartojimo tendencijas – nėra prasmės pirkti didžiulio akumuliatoriaus, jei neturite pakankamai saulės energijos, kad jį įkrautumėte!
9.Kiek kainuoja?
Pats „Solar Analytics“ įrenginys nėra brangus (apie 350 eur) už pagrindinį įrenginį ir šiek tiek daugiau už trifazį įrenginį. Tačiau kadangi modulis ir CT jutikliai turi būti įrengiami pagrindinio elektros skirstomojo skydo viduje, įrengimą turi atlikti kvalifikuotas elektrikas, kurio atlygis, priklausomai nuo įrengimo sudėtingumo, kainuos dar kelis šimtus. Integruotas variantas yra pigesnis, nes jis neapima jokių aparatinės įrangos išlaidų ar duomenų perdavimo planų.
Įdiegus, sistemą gali aktyvuoti montuotojas. Kadangi tam kad įrenginys veiktų, būtina mobiliojo ryšio duomenų perdavimo funkcija, taikomas nedidelis mokestis, kaip ir bet kuriam kitam mobiliajam įrenginiui.
Daugiau naudingos informacijos apie SAULĖS ELEKTRINES rasite ČIA >>>
Informaciją kopijuoti ir platinti be UAB "SPgrupe" sutikimo griežtai draudžiama! | © statybapigiau.lt 2022
UAB „SPgrupe“,
Įmonės kodas 302442358
Adresas: Baltų pr. 36, LT-48196, Kaunas
PVM kodas LT100004965118
AB SEB bankas, kodas 70440
A/s LT757044060007213996
info@statybapigiau.lt
2024 © UAB „SPgrupe". Visos teisės saugomos.
Sprendimas: webmod