Maximizing efficiency in solar power farms

Cancel

Resetovat

ODESLAT

září 06, 2021

Ve snaze dosáhnout celosvětových cílů udržitelnosti vzkvétá průmysl obnovitelné energie. Jedním z nich je solární energie, která podle Evropské asociace solárního průmyslu Solar Power Europe bude do roku 2030 představovat 20% evropské poptávky po elektřině¹. To je částečně způsobeno dramatickým poklesem výrobních nákladů na solární energii, o 90% v letech 2009 až 2020². Aby splnili tuto rostoucí potřebu, obracejí se poskytovatelé solární energie na chytré technologie, aby zefektivnili své operace.

Farmy se solární energií

Po celém světě se objevily farmy se solární energií, které k výrobě elektřiny využívají solární panely. Tyto panely shromažďují záření vyzařované ze Slunce k napájení fotovoltaických článků a vytvářejí elektrický proud. Toto je přiváděno do řady dílčích stanic pro přeměnu a distribuci energie tam, kde je to potřeba. Protože slunce je neustálým zdrojem záření - je to obnovitelný zdroj energie.

Tyto farmy mohou být opravdu velké, v závislosti na množství dostupné půdy. Jedna farma ve Španělsku například využívá více než 4 miliony panelů na 10 kilometrech čtverečních. V době, kdy byl postaven (2019), byl největší v Evropě, ale rychlost vývoje v tomto odvětví to rychle změnila. Protože je potřeba tolik místa, farmy bývají na odlehlejších místech.

Vzdálená místa, jako je tato, samozřejmě potřebují zabezpečení a bezpečnostní opatření na hranicích poskytují možnost vzdáleného monitorování. Video technologie se však využívá i k jinému účelu - zefektivnění údržby.

Riziko horkých míst

Běžné kontroly solárních panelů jsou nezbytnou součástí provozní efektivity. Poškození skla na solárním panelu je někdy způsobeno silným větrem, krupobitím nebo zkreslením struktury zařízení. Poškozené sklo vede k dalším problémům - jako je infiltrace vody a rozklad fotovoltaického filmu. To vše jsou problémy, které mohou vést k teplotní diferenciaci.

To je problém pro účinnost panelu. Rozložení teploty v každé buňce by mělo být rovnoměrné, aby poskytovala stabilní výkon. Abnormálně vysoká teplota v jednotlivé buňce v matici komponent označuje problém. Pokud to není rychle napraveno, produkce energie buňky klesá. Když se pracovní teplota zvýší o 1 ° C, produkce energie klesne o 1,1W ³. Tato ztráta se hromadí na jiných „nefunkčních“ panelech, což vede k celkovému snížení výkonu solární farmy. Ve skutečnosti by podle výzkumu mohlo jediné „horké místo“ ovlivnit obvod se ztrátou 3–7%.

Tato „horká místa“ také způsobí zrychlené stárnutí panelů a komponent. Rovněž vedou k tvorbě ještě více horkých míst.

Monitorování a údržba

Sledování tak velké oblasti je časově náročné a technici musí navštívit místo na „hlídkách“. To také provozovatele stojí peníze, nemluvě o „uhlíkových výdajích“ na cestování. Je zřejmé, že čím je web větší a vzdálenější, tím je větší čas, náklady a dopady na uhlík.

Ke zjednodušení tohoto problému slouží termokamery. I oni pracují s radiačními emisemi, ale tentokrát emise pocházející ze samotných panelů. Mohou detekovat, zda je teplota buňky vyšší nebo nižší než předdefinovaný teplotní rozsah. Před odesláním technika mohou operátoři zkontrolovat jakékoli abnormality v kanceláři.

Pomocí softwaru pro správu, jako je HikCentral, je snadné kontrolovat hodnoty teploty kamerou. To může provozovateli webu poskytnout cenné informace o trendech teplot a rozdílech.

Ruční zařízení termografie mohou také přijít vhod na místě a poskytnout mobilní prostředky ke kontrole teploty. Technici je využívají k další rychlé identifikaci a vyhodnocení situace. To zvyšuje efektivitu, pokud je vůbec potřeba vyslat technika.

Předcházení požáru

Vzdálená místa mohou být také výzvou při vyhýbání se požárům. V každém scénáři zahrnujícím elektřinu a elektrické součásti existuje inherentní riziko požáru. Poruchy mohou v systémech způsobit přehřátí, které může nakonec vést k zapálení. Horká místa v panelech také vedou k trvalému poškození.

Na velkém vzdáleném webu to může být obtížné odhalit, dokud nevypukne požár. S využitím termovize však mohou být operátoři upozorněni, když teplota dosáhne určitého bodu. To jim dává možnost jednat před vzplanutím ohně, což dramaticky snižuje riziko poškození, zranění a ztráty výstupu.

Systém lze nakonfigurovat tak, aby automaticky upozorňoval operátory. Může se také připojit k sousední kameře s vizuálním objektivem pro ověření a automaticky nahrávat při upozornění. Jakmile bude problém ověřen, mohou operátoři zaslat dispečink posádky na místě nebo zavolat záchrannou službu.

Budoucnost směřuje k udržitelnosti ve všech jejích formách. To platí také pro další rozvoj solárních farem s plány na lepší využití těchto velkých ploch půdy. Solární farmu lze například kombinovat s rybolovem, zemědělstvím nebo jinými zemědělskými aplikacemi.

K maximalizaci účinnosti těchto velkých vzdálených lokalit je však zapotřebí inovativní řešení. Rozdílem mezi produktivní a neproduktivní stranou může být aplikace chytrých kamer k jejich monitorování a správě. Tato inovace může průmyslu pomoci dosáhnout 20% do roku 2030.

Kliknutím sem zobrazíte další informace o termální technologii Hikvision.

1 http://www.solarpowereurope.org/

2 http://www.lazard.com/perspective/lcoe2020

3 Na základě pracovní teploty 25° v panelu 275 W.