תקינות סטרינגים במערכת סולארית

פינת האופטימיזציה של סולטל - והפעם נרחיב בנושא תקינות סטרינגים (מחרוזות/מערכי פאנלים) במערכת סולארית פוטו-וולטאית.

איור 1. התקנה של מערך סולארי על גג - הלוחות מחוברים בדרך כלל בטור כמחרוזת.

איור 2. תרשים מערכת סולארית פוטו-וולטאית עם שלושה ממירים.

הבא נדון בנושא תקינות פעולתם של הסטרינגים במערכות פוטו-וולטאיות וכיצד הדבר למעשה תלוי בתקינות פיוזים (נתיכים) וקונקטורים (כבלים מקשרים). סטרינגים אלו מחרוזות של פאנלים סולאריים, המחוברים בטור. במערכות סולאריות מרכזיות ומיני-מרכזיות מספר סטרינגים מתחברים במקביל לנקודת כניסה לממיר עם התקן אלקטרוני שמייצב את המתח MPPT.

בתרשים הסכמטי המצורף לעיל של מערכת פוטו-וולטאית, ניתן לראות שלושה ממירים (INV), אליהם מתחברים שלושה סטרינגים לכל ממיר. כל סטרינג הוא מחרוזת של חמישה פאנלים במקרה המוצג, אם כי במציאות כמובן פוגשים סטרינגים ארוכים יותר - במערכות מסחריות בישראל נפגוש לרב סטרינגים בני שנים עשר פאנלים ויותר. נקודת הכשל הנפוצה של הסטרינגים היא בחיבור בין סטרינג לבין כניסת הממיר, שם נמצא נתיך שעלול להישרף במקרה של קפיצת מתח. נקודת כשל קצת פחות נפוצה היא נתק כבל לאורך המחרוזת בין פאנל לפאנל או בין הסטרינג לבין הממיר.

היות וברב המקרים אין חיישן לאותם נתיכים, הרי כאשר קורה אירוע של נתיך שנשרף, הסטרינג שמחובר דרכו מפסיק להעביר זרם לכניסת הממיר, אך אין כל אפשרות להתראה לכך בתכנת ניטור ובקרה. במקרה של קרע או נתק כבל - המצב מאוד דומה, כך שהממיר מפסיק לקבל את הזרם מהסטרינג הבעייתי. העלות היחסית של אירוע נתק סטרינג היא יחסית גבוהה - במקרה המוצג כל סטרינג מהווה 11.1% מסך הספק המערכת, מה שאומר שככל שהסטרינג נשאר מנותק מדובר בפחת תפוקה / ירידת זמינות של 11.1% במערכת. במערכות מסחריות מיני-מרכזיות בגודל 50 קו"ט שנפוצות בישראל נתק של סטרינג בודד יפחית כ-5% מתפוקת מערכת.

כאמור, במערכות סולאריות מרכזיות ומיני-מרכזיות נתק סטרינג היא בעיה נפוצה ולא כה פשוטה לגילוי. על מנת לגלות את האירוע של נתק סטרינג במערכות מיני-מרכזיות (כגון SMA, Fronius, ABB) יש צורך בבדיקה השוואתית של נתוני זרם בכל הממירים, מה שלא רלווטי לממירים גדולים עם MPPT יחיד, או לחילופין בדיקה פיזית של הנתיכים בידי טכנאי מידי תקופה. השיטות הללו לא יעילות במיוחד כי הראשונה מצריכה רמה מקצועית בהבנת נתוני ממירים והקדשת זמן נוספת לכיול התראות אוטומטיות של השוואת ממירים ובמקרה השני הגילוי לרב מגיע באיחור רב שעולה לא מעט כסף מבחינת תפוקה. שיטות מתקדמות יותר לגילוי נתקים בסטרינגים כוללות חיבור חיישנים נוספים ברמת הסטרינג דוגמת PixelView (שיטה פחות מיושמת בישראל), חיבור חיישנים נוספים ברמת הפאנל דוגמת SolarEdge ו-Tigo או ניתוח אוטומטי של נתוני זרם בממירים בעזרת טכנולוגית ניתוח ביצועים של סולטל, שמאפשרת רגישות מספקת לגילוי נתק סטרינג גם במצבים של ממירי 10-12 סטרינגים ל-MPPT בודד.

מתקיני מערכות סולאריות וספקי פתרונות ניהול אנרגיה - מעוניינים לדעת עוד אודות טכנולוגיה מתקדמת לניתוח ביצועי מערכות סולאריות וזיהוי אוטומטי של תקלות סטרינג ללא צורך בהתקנת חומרה? מלאו פרטים לקבלת הדגמה ונחזור אליכם בהקדם.