Предисловие
Многие пользователи, установившие солнечные электростанции, сталкивались с подобной ситуацией: однажды они внезапно обнаруживают, что данные о выработке электроэнергии значительно ниже ожидаемых, и сразу же начинают беспокоиться, опасаясь серьезной проблемы с системой. Падение выработки электроэнергии действительно может быть признаком неисправности, но иногда оно может быть вызвано обычными факторами окружающей среды или случайными причинами. Обычные пользователи, зная основные методы поиска и устранения неисправностей, могут быстро определить серьезность проблемы, избежать ненужного беспокойства и предотвратить задержки с ремонтом, когда он действительно необходим.
В этой статье систематически рассматриваются распространенные причины внезапного снижения выработки электроэнергии солнечными электростанциями, а также соответствующие методы и решения по самостоятельному устранению неполадок. Содержание включает анализ нескольких основных категорий причин, таких как погодные и экологические факторы, проблемы на уровне солнечных панелей, неисправности электрических соединений и сбои в работе инвертора. Для каждой причины я объясню, как ее выявить, требуется ли немедленный ремонт и какие временные меры следует предпринять. Овладев этими знаниями, вы не только сэкономите на ненужных расходах на послепродажное обслуживание, но и сможете оперативно устранять неполадки, минимизируя потери. Итак, давайте рассмотрим различные возможные причины снижения выработки электроэнергии.
I. Снижение выработки электроэнергии из-за погодных и экологических факторов.
Зачастую внезапное снижение выработки электроэнергии происходит не из-за проблем с самой системой, а из-за изменений погоды и условий окружающей среды. Понимание влияния этих природных факторов поможет вам избежать ненужных переживаний.
Облачные и дождливые дни являются наиболее распространенными причинами снижения выработки электроэнергии. Мощность солнечных панелей напрямую зависит от интенсивности солнечного света. В облачные дни от 50% до 80% солнечного излучения может блокироваться облаками, а в дождливые дни ситуация еще хуже. В течение нескольких дождливых дней подряд суточная выработка электроэнергии может составлять всего 20-30% от солнечной, что совершенно нормально. Определить, связано ли это с погодой, просто: проверьте прогноз погоды, чтобы узнать, облачно или дождливо, или понаблюдайте за облачностью. Если небо действительно затянуто облаками, а выработка электроэнергии снижается, это, скорее всего, связано с погодными факторами, и не стоит слишком беспокоиться. В этом случае остается только дождаться улучшения погоды; система автоматически возобновит нормальную выработку электроэнергии в солнечные дни.
Сезонные изменения также вызывают колебания в выработке электроэнергии. Зимой высота Солнца над горизонтом ниже, а продолжительность солнечного сияния короче; та же солнечная панель обычно вырабатывает лишь 50–70% электроэнергии, вырабатываемой летом. Кроме того, изменяющийся уровень водяного пара и пыли в воздухе зимой также влияет на светопропускание. Период вокруг зимнего солнцестояния является самым низким показателем выработки электроэнергии в течение года, что является нормальным явлением, определяемым астрономическими законами. Хотя летом Солнце находится выше над горизонтом, а продолжительность солнечного сияния больше, высокие температуры могут фактически снизить эффективность преобразования солнечной энергии, поэтому выработка электроэнергии в разгар лета не обязательно значительно выше, чем весной и осенью.
Пыльные бури и загрязнение воздуха также являются существенными факторами, влияющими на выработку электроэнергии. В районах с сухим воздухом и частыми пыльными бурями пыль может оседать на поверхности солнечных панелей, образуя затеняющий слой, который в тяжелых случаях может снизить выработку электроэнергии на 20-30%. В районах с сильным загрязнением воздуха мелкодисперсные частицы также снижают светопропускание атмосферы. Снижение выработки электроэнергии особенно заметно во время частых пыльных бурь в северных регионах весной. Чтобы определить, являются ли пыльные бури причиной, следует понаблюдать, образуется ли слой пыли на поверхности солнечных панелей или выработка электроэнергии значительно восстанавливается после дождя.
Изменения в окружающей среде также могут вызывать затенение. Например, недавно выросшие деревья, новые здания и недавно установленные рекламные щиты могут затенять солнечные панели в определенное время суток. Это затенение обычно происходит только в определенные периоды, например, утром или днем, и закономерности можно выявить, изучив исторические графики выработки электроэнергии. Если выработка электроэнергии оказывается особенно низкой в определенный период, необходимо проверить наличие новых источников затенения.
Температура — фактор, который часто упускают из виду. Эффективность преобразования солнечной энергии отрицательно коррелирует с температурой; при каждом повышении температуры на 1 градус Цельсия эффективность снижается примерно на 0,4–0,5%. Жарким летом температура солнечных панелей может достигать 60–70 градусов Цельсия, что приводит к значительно более низкой эффективности по сравнению с более прохладными весенними и осенними сезонами. Именно поэтому более высокие температуры не всегда означают более высокую выработку электроэнергии. Чтобы определить, является ли температура причиной, понаблюдайте за зависимостью между выработкой электроэнергии и температурой воздуха; как правило, эффективность выработки электроэнергии выше в прохладные утренние и вечерние часы.
II. Проблемы и устранение неполадок на уровне солнечной панели
Если после исключения погодных и экологических факторов выработка электроэнергии по-прежнему значительно низка, необходимо проверить, нет ли проблем с самими солнечными панелями. Ниже описаны распространенные проблемы с солнечными панелями и методы их устранения.
Наиболее распространенные проблемы — загрязнение поверхности и засорение. Солнечные панели, постоянно подвергающиеся воздействию окружающей среды, накапливают пыль, птичий помет, листья и загрязняющие вещества из воздуха. Эти загрязнения не только блокируют солнечный свет, но и могут создавать локальные очаги перегрева, повреждая панель. Метод осмотра прост: визуально осмотрите панель на наличие явных пятен или загрязнений. Если безопасно подойти к солнечной панели, потрогайте ее, чтобы определить наличие прилипших частиц. Решение — аккуратно протереть поверхность панели чистой водой и мягкой тканью, предварительно безопасно отключив питание, избегая использования твердых предметов или химических чистящих средств. Если панель установлена в труднодоступном месте, следует обратиться к профессионалу для очистки с использованием специального оборудования.
Локальное затенение может привести к значительному снижению выходной мощности всей цепочки солнечных элементов. Если часть солнечной панели затенена, например, деревьями, дымоходами или парапетными стенами (блокируя 20% ее площади), выходная мощность затронутой цепочки элементов может снизиться более чем на 50%, поскольку ток в последовательной цепи ограничивается самым слабым элементом. Иногда эту ситуацию трудно обнаружить, поскольку тень может падать на панель только под определенным углом. Можно понаблюдать, перемещаются ли тени по панели в разное время суток. Если источник затенения обнаружен, следует рассмотреть возможность корректировки угла установки или удаления препятствия.
Эффект локальных перегревов — это явление локального перегрева солнечных панелей, обычно вызванное частичным затенением, поврежденными ячейками или некачественной пайкой. Температура ячейки с локальными перегревами будет значительно выше, чем в окружающей области, что может ускорить старение и даже создать угрозу безопасности в долгосрочной перспективе. Проблемы с локальными перегревами можно обнаружить с помощью инфракрасных тепловизионных камер, но обычным пользователям сложно обнаружить их самостоятельно. При подозрении на локальные перегревы следует обратиться к специалистам по техническому обслуживанию для осмотра с использованием специализированного оборудования.
Повреждение солнечных элементов или панелей обычно происходит из-за града, ударов тяжелых предметов или сильного старения. Поврежденные элементы будут иметь заметное изменение цвета, трещины или значительное падение мощности. Осмотр включает в себя тщательный визуальный осмотр поверхности каждой панели на наличие видимых повреждений, трещин, изменения цвета и т. д. Если обнаружены повреждения одной панели, следует как можно скорее связаться с поставщиком для замены, поскольку повреждение одной панели может повлиять на производительность всей цепочки или даже всей системы.
Старение солнечных панелей — неизбежная проблема после длительной эксплуатации. Все солнечные панели в той или иной степени теряют мощность; высококачественные изделия, как правило, теряют менее 20% мощности в течение первых 25 лет, а это значит, что даже после 25 лет они сохраняют более 80% своей номинальной мощности. Если система используется более 10 лет, сравните исторические данные, чтобы увидеть, наблюдается ли постепенное снижение выработки электроэнергии. Если снижение выработки электроэнергии связано с естественным старением, рассмотрите возможность замены некоторых старых панелей, когда позволят условия эксплуатации.
III. Устранение неисправностей в электрических соединениях
Проблемы с электрическими соединениями могут привести к тому, что некоторые или даже все солнечные панели перестанут вырабатывать электроэнергию, что является типом неисправности, требующим серьезного внимания. Ниже перечислены некоторые распространенные типы проблем с электрическими соединениями.
Неисправности кабелей постоянного тока являются одними из самых распространенных проблем. Кабели постоянного тока, соединяющие солнечные панели с распределительной коробкой и инвертором, постоянно подвергаются воздействию окружающей среды, солнца, дождя и перепадов температуры, что делает их подверженными старению изоляции, обрыву жил и ослаблению соединений. Неисправности кабелей проявляются по-разному: полный обрыв приведет к полной потере мощности солнечных панелей на соответствующей ветви; частичные обрывы или плохой контакт могут привести к перегреву, снижению выработки электроэнергии и даже срабатыванию защиты инвертора. Осмотрите поверхность кабеля на наличие повреждений или трещин, особенно в местах изгибов и соединений. Если вы почувствуете запах гари или обнаружите признаки перегрева, немедленно отключите питание и обратитесь к специалисту для ремонта.
Плохие контакты разъема также являются распространенной проблемой. Разъем MC4 — это стандартный разъем для солнечных панелей, и после длительного использования он может ослабнуть, окислиться или подвергнуться пластиковому старению. Плохие контакты могут увеличить сопротивление, вызывая перегрев и снижение эффективности выработки электроэнергии, а в тяжелых случаях могут даже привести к пожару. Проверьте, надежно ли закреплен разъем, цел ли корпус разъема и не окислены ли или не изменили ли цвет контакты. Если обнаружена проблема с разъемом, его следует заменить с помощью профессиональных инструментов; не рекомендуется пытаться использовать его, обматывая изолентой.
Проблемы с распределительными коробками относительно распространены в крупных системах. В распределительных коробках обычно установлены предохранители или автоматические выключатели для защиты; если защитные компоненты ответвленной цепи выйдут из строя, солнечные панели на этой ветви не будут должным образом вырабатывать электроэнергию. Проверьте защитные компоненты внутри распределительной коробки, чтобы убедиться в их исправности, и обратите внимание на признаки обгорания, изменения цвета или срабатывания. Осмотр распределительных коробок должен проводиться профессионалами; пользователи не должны самостоятельно вскрывать корпус распределительной коробки.
Неисправности заземления — это еще один тип электрических проблем, требующих внимания. Если система заземления солнечных панелей или монтажных кронштейнов неисправна, это может привести к срабатыванию защиты от тока утечки или отключению инвертора. Для проверки системы заземления требуются специальные приборы, а регулярные проверки должны проводиться квалифицированным обслуживающим персоналом.
Прежде чем приступать к устранению любых электрических неисправностей, необходимо прежде всего соблюдать правила безопасности. Любой осмотр электрической системы следует проводить при отключенном питании. Если вы не обладаете необходимой квалификацией для выполнения электроремонтных работ, не следует разбирать электрооборудование или прикасаться к токоведущим частям. При обнаружении каких-либо проблем немедленно обратитесь к специалисту для ремонта.
IV. Неисправности инвертора и мониторинг данных о выработке электроэнергии.
Инверторы являются основными компонентами солнечной энергетической системы и одними из наиболее подверженных поломкам. Выход из строя инвертора может привести к значительному снижению выработки электроэнергии или даже к полному отключению системы. Ниже перечислены распространенные проблемы на уровне инвертора.
Неисправности и отключения инвертора являются распространенными причинами нулевой или значительно сниженной выработки электроэнергии. Современные инверторы, как правило, имеют комплексные функции защиты, автоматически отключаясь при обнаружении аномалий в сети, внутренних неисправностей, повреждений изоляции или других проблем. Во время отключения инвертор обычно отображает коды неисправностей или показывает ненормальное состояние индикаторных ламп. К распространенным кодам неисправностей относятся защита от перегрузки, защита от перегрева, пониженное напряжение в сети и повреждения изоляции на стороне постоянного тока. Если инвертор полностью отключается, выработка электроэнергии будет отображаться как нулевая или близкая к нулевой. В этой ситуации сначала проверьте сообщение об ошибке на экране дисплея инвертора или в мобильном приложении, а затем обратитесь к инструкции по эксплуатации, чтобы определить, необходимо ли немедленно связаться со службой послепродажного обслуживания.
Защита от перегрева — это автоматическое снижение нагрузки или отключение инвертора при слишком высокой температуре. Инверторы выделяют тепло во время работы. Если место установки плохо вентилируется, подвергается воздействию прямых солнечных лучей или температура окружающей среды слишком высока, внутренняя температура инвертора может превысить допустимый диапазон. Чрезмерная температура не только снижает эффективность инвертора, но и может повредить внутренние компоненты. Чтобы определить, является ли причиной перегрев, проверьте, горячий ли корпус инвертора на ощупь, плохо ли вентилируется рабочая среда и установлен ли он под прямыми солнечными лучами. Решения включают улучшение условий теплоотвода инвертора, например, установку солнцезащитного козырька, увеличение вентиляционного пространства или перемещение его в более прохладное место.
Проблемы в электросети также могут вызывать неисправности инвертора. Инверторы, подключенные к сети, должны определять напряжение и частоту сети. Если напряжение сети слишком высокое, слишком низкое, частота ненормальная или отсутствует заземление, инвертор может отказаться запускаться или автоматически выключиться. Это чаще встречается в районах с нестабильной электросетью или недостаточной мощностью сети. Если у ваших соседей также наблюдаются перебои в электроснабжении или проблемы с напряжением, это может быть региональная неисправность сети; просто подождите, пока сеть восстановится. Если неисправность сети сообщает только ваш собственный инвертор, вам может потребоваться проверить свою электропроводку и заземление.
Аномалии в работе MPPT-трекера могут привести к неэффективному использованию мощности солнечных панелей. В инверторе с несколькими MPPT-трекерами, если один из них выходит из строя, соответствующая цепочка солнечных панелей не будет вырабатывать электроэнергию. Входную мощность каждого MPPT-трекера можно проверить с помощью программного обеспечения для мониторинга; если мощность конкретного MPPT-трекера значительно низка или равна нулю, это может указывать на неисправность MPPT-трекера. Такие неисправности требуют профессионального ремонта.
Регулярная проверка данных о выработке электроэнергии имеет решающее значение для раннего выявления проблем. Большинство современных инверторов поддерживают мониторинг данных, позволяя просматривать данные о выработке электроэнергии в режиме реального времени, суточную, месячную и годовую выработку электроэнергии через мобильное приложение или веб-сайт. Рекомендуется выработать привычку проверять данные о выработке электроэнергии ежедневно или еженедельно и сравнивать их с историческими данными за тот же период. Если вы заметили внезапное и значительное падение выработки электроэнергии, которое не восстанавливается даже после исключения влияния погодных факторов, следует провести диагностику в соответствии с разделами выше или обратиться в службу поддержки клиентов.
Заключение
Внезапное снижение выработки электроэнергии солнечной электростанцией может быть вызвано множеством причин, от простых изменений погоды до сложных неисправностей оборудования. В таких случаях не стоит спешить с выводами. Следуйте описанным в этой статье методам устранения неполадок шаг за шагом; как правило, причину можно найти.
Для обычных пользователей самое важное — научиться различать нормальные колебания и аномальные неисправности. Изменения в выработке электроэнергии, вызванные такими факторами, как погода, время года и температура, являются нормальными и не требуют особого внимания; достаточно просто наблюдать и ждать, пока они восстановятся естественным образом. Однако такие проблемы, как засорение солнечных панелей, неисправности электрических соединений и сбои в работе инвертора, требуют своевременного внимания, иначе они могут привести к дальнейшим повреждениям или создать угрозу безопасности.
Для раннего выявления проблем крайне важно выработать привычку регулярно проверять данные о выработке электроэнергии и составлять исторические графики выработки электроэнергии системой. Рекомендуется регистрировать данные о выработке электроэнергии ежемесячно; любое значительное снижение выработки электроэнергии по сравнению с предыдущим годом или месяцем следует воспринимать серьезно. Одновременно с этим, регулярная очистка солнечных панелей, проверка электрических соединений и поддержание рабочих условий инвертора являются важными мерами для снижения количества неисправностей и обеспечения эффективной работы системы.
Если после устранения неисправности причину установить не удается, или обнаружены признаки повреждения оборудования, следует незамедлительно обратиться к установщику или производителю оборудования для профессионального ремонта. Профессиональные специалисты по техническому обслуживанию обладают специализированным испытательным оборудованием и большим опытом, что позволяет им точно определять проблемы и предлагать решения, предотвращая перерастание мелких неполадок в серьезные сбои. Цель данной статьи – помочь пользователям солнечных энергосистем сохранять спокойствие, рационально анализировать ситуации и адекватно реагировать при снижении выработки электроэнергии, обеспечивая непрерывное и стабильное снабжение их домов чистой электроэнергией.
Пожалуйста, свяжитесь с Саймоном как можно скорее, чтобы обсудить ваш проект:
• WeChat: TY530643572
• Телефон: +86 137 1166 0041
