Vzhledem k tomu, že svět stále více zmítá extrémní počasí, může být mapování elektroluminiscence (EL) založené na dronech klíčovou zbraní v arzenálu solárních investorů.
Mapování EL založené na dronech může být velmi užitečné pro posouzení poškození FV modulů a navigaci pojistných událostí. Zejména po extrémním počasí, jako jsou nedávné rekordní srážky v Dubaji nebo kroupy o velikosti golfového míčku v Texasu.
Jak se změna klimatu zrychluje, tepelné škody způsobené lesními požáry mohou vyžadovat posouzení škod, stejně jako selhání sledovače nebo základů po zkroucení modulů.
Může mapování EL pomoci při pojistných událostech solárního pojištění?
Detekce neviditelných defektů solárních modulů poskočila s příchodem autonomní inspekce dronů řízené umělou inteligencí.
EL, která zahrnuje aplikaci elektrického proudu na FV články k vyvolání luminiscence podobné luminiscenci LED diod, se již používá při výrobě FV. Vyzařované světlo zachycené kamerami EL odhaluje zdraví solárních článků, přičemž šero upozorňuje na problém.
Praskliny solárních článků se běžně identifikují testováním EL. Klasifikační systém vyvinutý Köntgesem a kol. rozlišuje vady typu A (mikrotrhliny bez odpojení) i vady typu B (trhliny způsobující částečné odpojení, ale umožňující určitou produkci energie) a vady typu C (trhliny vedoucí k úplnému odpojení). Obrázek EL fotovoltaického panelu se všemi třemi typy trhlin je zobrazen níže. Praskliny typu A a B nemusí být zjistitelné běžnými infračervenými senzory používanými v termografii dronů.
Studie Claudie et al z německého výzkumného centra Forschungszentrum Jülich zjistila, že měření EL odhalilo rozsáhlé poškození buněk téměř ve všech modulech. Zatímco termografie pomocí dronů odhalila anomálie přibližně u poloviny. Autoři článku publikovaného v „Progress in Energy“ doporučili testování EL a fotoluminiscence a také termografii dronů.
Vlastníci solárních projektů by po nepříznivém počasí mohli zvážit následující pracovní postup. A to proto, aby mohli posoudit škody, doložit pojistná plnění, vést přestavby projektu a následně posoudit stav panelu.
Hodnocení poškození EL
Pokud se vizuální poškození jeví jako minimální, mohou vlastníci projektu řešit problémy prostřednictvím svého týmu pro provoz a údržbu.
V případě pojistné události je třeba neprodleně informovat pojišťovnu. Pro shromažďování důkazů může letecké snímkování vytvořit mapu znázorňující přemístěné panely a moduly vykazující zjevné poškození.
Počáteční důkazy lze sestavit pomocí AI k porovnání leteckých snímků s návrhem rozvržení elektrárny, k rozpoznání poškozených modulů a kvalifikaci poškození. Na velkých místech mohou být bezpilotní letadla s pevnými křídly nebo pilotovaná letadla schopná létat na 500 metrů rychlejší než mapování pomocí menších dronů.
Přestavba
EL kontrola cíleného vzorku panelů může odhalit, zda moduly utrpěly neviditelné vnitřní poškození. Vzorek, který pomůže informovat o rozsahu požadované přestavby, se posuzuje, aby se ušetřil čas na kontrolu každého panelu.
Měl by být implementován strategický přístup k inspekci vzorku EL, jako je použití tabulky přijatelného limitu kvality (AQL) uvedené ve standardizačním pokynu ISO 2859-1. To zahrnuje výběr reprezentativního vzorku modulů z různých oblastí v rámci FV areálu. Přičemž se uznává, že závažnost poškození se může mezi lokalitami výrazně lišit v důsledku heterogenní povahy dopadů přírodních katastrof. Měl by být také testován kontrolní vzorek v nepoškozené části rostliny, pokud existuje. Vzhledem k obecnému rozdělení FV elektráren do samostatných bloků se vzorky obecně vybírají z každého bloku, aby se zajistilo všestranné posouzení celé instalace.
Pro ilustrativní účely uvažujme 100 MW systém obsahující 150 000 modulů, rozdělených do pěti bloků. Každý blok se skládá z 30 000 modulů. S odkazem na ISO 2859-1, přijímající obecnou úroveň kontroly I, kód velikosti vzorku K určuje, že 125 modulů z každého bloku se má odeslat do zkušební laboratoře k měření. V důsledku toho by v tomto případě bylo do laboratoře odesláno celkem 625 modulů.
Po zotavení
Třetí fáze se zaměřuje na důkladné vyhodnocení po obnově a dokumentaci nového základního stavu fotovoltaických modulů v elektrárně. Tato kritická fáze zajišťuje, že veškeré snahy o obnovu se komplexně vyhodnocují a přesně zaznamenávají. Což slouží jako zásadní krok pro obnovení provozu, dokončení procesu pojistné události a stanovení nové základní linie v případě dalšího nepříznivého počasí nebo horka. V této třetí fázi se provádí úplná kontrola EL ve všech dotčených blocích, které se přestavěly. To odhaluje jak jakékoli přehlédnuté poškození, tak nové vady, které mohly být přítomny v nových modulech. Ty se staly důsledkem výrobního procesu, přepravy, skladování nebo instalace. Z této podrobné analýzy mohou vyplynout významné přínosy pro výrobu energie.
V typických scénářích přestavby, kdy FV elektrárny integrují nové moduly, aby nahradily rozbité jednotky, bude v solárním projektu směs nových a stávajících modulů. Tato integrace, i když se může jednat o nejrychlejší a nákladově nejefektivnější metodu, zavádí nesoulad ve FV systému. Ten může ovlivnit celkovou efektivitu projektu a má se pečlivě sledovat. Vysoce citlivá EL inspekce také slouží jako dobrý nástroj pro dokumentaci konečné polohy starých a nových modulů ve FV systému dokumentováním rozdílu v luminiscenčním signálu. Nové moduly vykazují jasnější luminiscenci, signalizují vyšší účinnost a minimální degradaci, na rozdíl od výstup stmívače starších modulů. Což svědčí o opotřebení a sníženém výkonu.
Předcházení nečekaných událostí
Je třeba také poznamenat, že po identifikaci závad modulu prostřednictvím komplexní inspekce EL mohou pojišťovny požadovat ověření původu závad. A to proto, aby se zjistilo, zda vznikly v důsledku přírodní katastrofy, nebo předcházely události. Obrázek níže ukazuje snímky EL z FVE po silném krupobití, zobrazující moduly s prasklinami článků. Moduly s dendritickými trhlinami a tmavými oblastmi jsou jasným indikátorem poškození vlivem krupobití. Bez základní linie stanovené před krupobitím však modul zobrazený vpravo s drobnými trhlinami nemusí splňovat kritéria reklamace kvůli neschopnosti přesvědčivě určit původ trhlin. A to navzdory potenciálním dlouhodobým problémům se spolehlivostí, které trhliny způsobují. To ilustruje potřebu pravidelných EL skenů FVE, aby se zajistil přesný základní stav solárních modulů před bouří nebo jinou poruchou FV systému.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
