W praktyce eksploatacyjnej farm fotowoltaicznych termowizja jest jednym z podstawowych narzędzi diagnostycznych zespołu O&M. Pozwala ocenić stan techniczny instalacji bez jej wyłączania i znaleźć miejsce, w którym drobny defekt może przerodzić się w kosztowną awarię lub realne ryzyko pożaru.
Czym jest inspekcja termowizyjna instalacji fotowoltaicznej
Inspekcja termowizyjna polega na rejestracji promieniowania podczerwonego emitowanego przez moduły PV, złącza, skrzynki przyłączeniowe i pozostałe elementy instalacji za pomocą kamer termowizyjnych. Każdy element pracującej instalacji ma swoją charakterystyczną temperaturę roboczą. Odchylenie od niej, czyli tak zwany hot spot, jest sygnałem, że w danym miejscu dzieje się coś nietypowego: nadmierny opór, mikropęknięcie ogniwa, wadliwe lutowanie lub zacienienie powodujące lokalne przegrzewanie.
Badanie wykonuje się zarówno z poziomu ziemi, przy użyciu kamer ręcznych, jak i z powietrza, za pomocą dronów wyposażonych w matryce termowizyjne. Metoda dronowa jest szczególnie efektywna na dużych farmach fotowoltaicznych, gdzie pozwala na szybkie sprawdzenie całej instalacji i wygenerowanie szczegółowej mapy termicznej.
Co wykrywa kontrola termowizyjna
- Uszkodzone lub zdegradowane ogniwa fotowoltaiczne
- Hot spoty powstałe wskutek mikropęknięć, delaminacji lub zacienienia
- Zwarcia i przerwy w obwodach DC
- Przegrzewające się skrzynki przyłączeniowe (string boxy)
- Niesprawne diody bypass
- Nieprawidłowo pracujące falowniki i przekształtniki
- Luźne lub skorodowane połączenia kablowe
- Nieszczelności i uszkodzenia mogące prowadzić do przyspieszonej degradacji ogniw
Dlaczego termowizja ma znaczenie dla właściciela farmy PV
Ochrona przed stratami produkcji
Uszkodzony panel lub wadliwe połączenie w łańcuchu (stringu) może obniżać produkcję całej gałęzi instalacji, nie tylko pojedynczego modułu. Wczesne wykrycie takiego miejsca pozwala na szybką naprawę i odzyskanie pełnej mocy.
Redukcja ryzyka pożarowego
Hot spoty są jedną z głównych przyczyn pożarów instalacji fotowoltaicznych. Systematyczna diagnostyka termowizyjna pozwala wykryć rosnące ryzyko na długo przed tym, jak dojdzie do zapłonu.
Wydłużenie żywotności instalacji
Usterki wykryte i naprawione we wczesnej fazie nie powodują wtórnych uszkodzeń sąsiednich elementów instalacji, co przekłada się na dłuższą, bezawaryjną eksploatację farmy PV.
Wsparcie w rozliczeniach gwarancyjnych
Dokumentacja z inspekcji, wraz z raportem i mapą termiczną, stanowi twardy dowód techniczny w kontaktach z dostawcą sprzętu w ramach gwarancji oraz z ubezpieczycielem.
Jak często wykonuje się kontrolę termowizyjną
Częstotliwość zależy od skali instalacji i warunków użytkowania, ale w praktyce O&M stosuje się zwykle następujący schemat.
- Przegląd wstępny (odbiorowy) po wykonaniu i uruchomieniu instalacji
- Inspekcje okresowe, nie rzadziej niż raz w roku, w ramach standardowych przeglądów
- Inspekcje doraźne po wystąpieniu nietypowych zdarzeń, takich jak burze, wyładowania atmosferyczne, silny wiatr lub gradobicie
- Częstsze kontrole w pierwszym roku eksploatacji instalacji, kiedy ujawniają się ewentualne błędy montażowe
Inspekcja termowizyjna jako element kompleksowego O&M
Termowizja nie działa w oderwaniu od pozostałych czynności serwisowych. W ramach kompleksowej obsługi operacyjno-utrzymaniowej farm fotowoltaicznych, magazynów energii BESS, turbin wiatrowych i stacji ładowania EV, wyniki inspekcji termowizyjnej zestawiane są z danymi z monitoringu produkcji, przeglądami elektrycznymi oraz kontrolą mechaniczną konstrukcji wsporczych. Taka analiza pozwala nie tylko usunąć pojedynczą usterkę, ale też ocenić ogólny stan techniczny i tempo degradacji całej instalacji.
