Mikä on astelaudan käsittelytila aurinkosähköntuotannossa

1 Aurinkoenergian tuotantoprosessin yleiskatsaus

Arjetyössäni eturivin huollon teknikoksi kohtaamani aurinkoenergian tuotantoprosessi sisältää yksittäisten aurinkopaneelien kytkemisen aurinkokollektoreihin, jotka sitten paralleloidaan yhdistimilaatikoissa muodostaakseen aurinkokollektorijärjestelmän. Aurinkoenergia muutetaan suoraan jännitteeksi (DC) aurinkokollektorijärjestelmällä, ja tämä sitten muunnetaan kolmivaiheiseksi vaihtojännitteeksi (AC) kolmivaiheisella inverterillä (DC-AC). Tämän jälkeen jännitteen nostinlaitteisto nostaa jännitettä vastaamaan julkisen sähköverkon vaatimuksia, mikä mahdollistaa sähkön integroinnin ja jakamisen verkkoon liitettyyn laitteistoon.

2 Yleisten vianmääritysten luokittelu aurinkoenergian tuotannossa
2.1 Alueellisten toimintavirheiden vianmääritys

Ylläpidon aikana alueellisia toimintavirheitä voidaan luokitella siirtolinjavarauksiin, pääputkiin, muuntajiin, korkeajännitekynttilöihin ja apulaislaitteisiin sekä suojalaitteiden virheisiin. Nämä vaikuttavat suoraan sähkön muuntamiseen ja siirtymiseen.

2.2 PV-alueen toimintavirheet

PV-alueen toimintavirheet johtuvat usein puutteellisista asennustavoista, kuten aurinkopaneelien, sarjojen ja yhdistimilaatikoiden ongelmat väärästä asennuksesta, invertereiden epäonnistumiset riittämättömästä komissionoinnista ja jännitteen nostinlaitteiston apulaislaitteisiin liittyvät virheet. Lisäksi tarkastusten laiminlyöminen voi johtaa potentiaalisten vaaratilanteiden havaitsemattomuuteen, mikä pahentaa mahdollisia epäonnistumisia.

2.3 Viestintä- ja automaatiovirheet

Vaikka viestintä- ja automaatiolaitteiston virheet eivät välittömästi vaikuta sähköntuotantoon, ne hankaloittavat toiminnallista analyysiä, puutteiden havaitsemista ja etäohjausmahdollisuuksia, mikä aiheuttaa turvallisuusriskin, joka voi kasvaa, jos sitä ei käsitellä.

2.4 Maantieteelliset ja ympäristövirheet

Ympäristötekijät voivat aiheuttaa laitteiston muodonmuutoksia maaperän laskun vuoksi, sähköiset lyhyyskäytävät riittämättömien turvavälien takia, korroosion suolantuksen seurauksena, eristyksen heikkenemisen kosteuden vuoksi ja eläinten tunkeutumisen aiheuttamat lyhyyskäytävät.

3 Yleisten vianmääritysten syitä

Teoreettisesti tapaturmat ja merkittävät vianmääritykset voitaisiin estää tiukoilla hallintamenetelmillä. Kuitenkin käytännössä sähköturvallisuusongelmat ja laiteruutujen epäonnistumiset jatkuvat:

• Varhaisissa aurinkoenergiaprojekteissa olevat suunnitteluvirheet nopean kehityksen ja kokemuksen puutteen vuoksi.

• Tiukkojen aikataulujen vuoksi huonosti toteutettu rakentaminen, mikä johtaa alhaalaatuiseen työhön ja pitkäaikaiseen toimintariskeihin.

• Laitteiston luotettavuuden arvioimisen mahdollisuuksien puute kattavan toiminnallisen testauksen puuttuessa, mikä johtaa matalalaatuisen komponenttien käyttöön.

• Huollon henkilöstön taidottomuus, moni uusi palkattu työntekijä perustuu vanhentuneisiin koulutusmenetelmiin, joissa puuttuu osaaminen vianmäärityksessä ja hätätilanteiden käsittelyssä.

4 Ratkaisut

Tekniset strategiat yleisten vianmääritysten käsittelyyn PV-aalloissa ovat:

• Tarkka ennakkosuunnittelu varmistaa, että suunnitelmat vastaavat paikan päällä olevia olosuhteita.

• Kattava infrastruktuurin hallinta tiukoilla urakoitsija-arvioinneilla ja laadunvalvonnalla.

• Tiukat laitevaatimukset sulkea pois ala-arvoiset tuotteet.

• Parannetut koulutusohjelmat parantaa henkilöstön vastuullisuutta ja teknistä osaamista.
  Näiden toimenpiteiden toteuttaminen voi merkittävästi vähentää vianmääritysten esiintymistä.

4.1 Alueellisten toimintavirheiden käsittely

Alueelliset toimintavirheet noudattavat standardisia sähkövirhehallintamenetelmiä. Jos pääputki katkeaa tai linja katkeaa, yksiputkisissa alueissa voi tapahtua kokonaissammaltaus, mikä aktivoi saarten suojelemisen ja inverterin sammutuksen. Operaattorit täytyy:

• Varmistaa apulaisvoima ja tarkistaa varmuussysteemit DC:n ja viestinnän tarpeisiin.

• Analysoi suojalaitteiden toimet tunnistaa virhetyyppiä.

• Tarkista ensimmäiset järjestelmät, löydä virheet ja koordinoi verkon operaattoreiden kanssa turvalliselle palauttamiselle.

4.2 PV-alueen virheiden syyt

PV-alueen virheiden keskeiset tekijät ovat:

• Huonot asennustavat, kuten löyhät yhteydet, ala-arvoiset komponentit ja riittämätön tiiviste yhdistimilaatikoissa.

• Puolet tehottomassa koordinoinnissa asennuksen, johtojen ja komissionoinnin joukkueiden välillä invertereille ja muuntijoille.

• Ympäristön rappeutuminen, erityisesti rannikkosalman aiheuttama korroosio ja eristyksen romahdus.

• Kestävyys pitkäaikaisessa toiminnassa, mukaan lukien tuuletinosa-aineiden, terminalblocin ja kuoren lukitusmekanismien puristuminen.

4.3 Virheiden ennaltaehkäisystrategiat

Sähkölaitteiden virheiden ennaltaehkäisytoimenpiteet sisältävät:

• Varmistaa, että rakennustyön laatu vastaa toimintoperusteita ennen siirtämistä.

• Proaktiivinen tekninen valvonta ja ympäristöriskien lievittäminen toiminnan aikana.

• Henkilöstön vastuullisuuden ja analyysitaidon edistäminen kohdennetuilla koulutusohjelmilla.

4.4 Virheiden havaitseminen ja käsittely

Piilovirheet aurinkopaneelien ja yhdistimilaatikoiden välillä, jotka aiheuttavat energian menetyksen ilman ilmeisiä oireita, voidaan havaita mittaimilla mitaten sarjan sähkövirtaa. Vialliset komponentit, säädökset tai yhteydet tulisi korvata välittömästi.

4.4.1 Yhdistimilaatikon virheet

Yleisiä ongelmia ovat tiivistysvirheet, viestintämoduulin epäonnistumiset ja liian löyden terminaalien aiheuttama ylivirtaus. Säännölliset tarkastukset kevään ylläpitotyöissä, mukaan lukien uudelleentiivistys ja yhteyksien kiristäminen, voivat lievittää kesän ylivirtauksen riskejä.

4.4.2 Inverterin virheet

Inverterin epäonnistumiset, jotka ilmenevät usein sammutuksina tai käynnistysongelmina, ovat yleisiä alkuperäisessä toiminnassa. Komissionoinnin jälkeen ylivirtaus huonon ilmanvaihto- tai komponentti-/ohjelmistovirheiden vuoksi on tyypillistä. Ennaltaehkäisytoimenpiteitä ovat säännöllinen suodattimen puhdistaminen ja tuuletin tarkastukset.

4.4.3 Jännitteen nostinlaitteiston virheet

Modernit kuivat muuntimet harvoin epäonnistuvat, mutta yleisiä ongelmia ovat eläinten tunkeutuminen huonon tiivistämisen vuoksi, tuuletin epäonnistumiset ja venttiilivalvonnan lukitusmekanismien epäonnistumiset. Rannikko- tai hybridiprojekteissa kabelin päätepisteet ja ohjausjouset vaativat lisähuomiota estääkseen keräilylinjan sammumisen. Virheiden ennaltaehkäisy perustuu säännöllisiin tarkastuksiin ja tekniseen valvontaan.