Spis treści
Produkowane współcześnie panele fotowoltaiczne, oprócz dużej wydajności, charakteryzują się również wysoką odpornością na uszkodzenia mechaniczne i warunki pogodowe. To właśnie wytrzymałość modułów dla wielu klientów stanowi priorytet przy projektowaniu instalacji PV. Nie należy się temu dziwić, gdyż niezauważalne dla ludzkiego oka mikrouszkodzenia, mogą nie tylko obniżać sprawność paneli, ale w skrajnych przypadkach, prowadzić do ich trwałego uszkodzenia. Szczególnie niebezpieczny może być efekt hot-spot w panelach fotowoltaicznych. Co dokładnie go powoduje, jakie może mieć konsekwencje dla instalacji i w jaki sposób można mu zapobiegać?
Czym jest hot-spot PV i jak powstaje?
Efekt gorącego punktu, czyli właśnie hot-spotu to zjawisko powstające na skutek wcześniejszych mikropęknięć i drobnych uszkodzeń paneli fotowoltaicznych, które ze względu na swoją lokalizację na dachu lub gruncie, znalazły się w strefie intensywnego, długotrwałego zacienienia. W niedostatecznie doświetlanych ogniwach inicjowany jest przepływ prądu wstecznego. Uszkodzony panel fotowoltaiczny zacznie się w takiej sytuacji nadmiernie nagrzewać. W obrębie gorących punktów temperatura może przekraczać nawet 250 stopni Celsjusza. Na skutek przegrzania dochodzi do dalszej degradacji uszkodzonego modułu. W skrajnych przypadkach hot-spot PV może powodować nawet samozapłon paneli fotowoltaicznych.
Uszkodzony panel fotowoltaiczny a powstawanie hot-spotów
Nasuwa się pytanie o źródła występowania mikrouszkodzeń oraz wad, mogących powodować hot-spot w panelach fotowoltaicznych. W trakcie produkcji są one poddawane częstemu oddziaływaniu wysokich temperatur, środków chemicznych czy naprężeń mechanicznych. Wszystko to sprzyja powstawaniu mikroskopijnych pęknięć, skaz oraz wad fabrycznych, które trudno wyeliminowywać nawet w przypadku najbardziej zaawansowanych procesów produkcyjnych. W efekcie nawet całkowicie nowy, nigdy nieużywany panel słoneczny może nie być wolny od mikrouszkodzeń.
Miejscowe zacienienie powodowane np. zalegającymi liśćmi, ptasimi odchodami czy zabrudzeniami, to niejedyne przyczyny powstawania gorących punktów. Równie często hot-spoty w fotowoltaice mogą być powodowane m.in.:
– mechanicznym uszkodzeniem komórki,
– niedopasowaniem wysokoprądowym,
– nieprawidłowym transportem paneli na dach,
– deptaniem po ogniwach
– zbyt dużą siłą dokręcania modułów.
Standardowo, do wykrywania miejsc o podwyższonej temperaturze służy wykonywanie badań kamerą termowizyjną. W celu uzyskania najbardziej wiarygodnych wyników pomiarów test najlepiej wykonać w upalny dzień przy temperaturze przekraczającej 25 stopni.
Hot-Spot Protect – jak zminimalizować ryzyko awarii?
Obniżenie efektywności to najmniej dotkliwa z możliwych konsekwencji występowania hot-spotów na modułach słonecznych. Z uwagi na to, że uszkodzony panel fotowoltaiczny pomoże spowodować poważną awarię, a nawet pożar, należy tak zaprojektować cały system, by całkowicie wyeliminowywać ryzyko zacienienia instalacji. Jednocześnie trzeba dodać, że efekty hot-spot fotowoltaika notuje współcześnie bardzo rzadko, z uwagi m.in. na stosowanie technologii Hot-Spot Protect (HSP), używanej przez czołowych producentów ogniw PV. Pozwala ona niemal całkowicie wyeliminować problem gorących punktów, a więc także ewentualny samozapłon paneli fotowoltaicznych. Warto więc, na etapie projektowania instalacji oraz przy zakupie modułów, zwracać szczególną uwagę na to, czy posiadają one oznaczenie HSP.
