20.07.2022

Meteostanice monitorující podmínky na fotovoltaické elektrárně

Počasí má obrovský vliv na výkon fotovoltaiky. Dokonce i přerušovaná oblačnost může mít dramatický vliv na dopadající sluneční energii, nehledě na další faktory jako teplota vzduchu, směr a rychlost větru, srážky, vlhkost a tlak vzduchu které mohou ovlivnit účinnost solárních článků. Přesné sledování povětrnostních podmínek je zásadní pro pochopení změn ve výkonu FVE.

Proč sledovat parametry počasí?

Zatímco změny povětrnostních podmínek mohou být pro průměrného domácího uživatele FV pouze přechodné, pro komerční a průmyslové FV systémy mají zásadní význam.

U velkých instalací mohou i malé relativní kolísání výkonu znamenat obrovský rozdíl v celkové produktivitě a jakýkoli zdroj kolísání výstupu musí být pečlivě sledován, aby bylo zajištěno, že celý systém funguje optimálně. V těchto případech je nezbytné meteorologické monitorování, aby se zjistilo, zda jsou odchylky ve výstupu způsobeny povětrnostními podmínkami nebo zda neindikují vážnější degradaci hardwaru nebo poruchu.

Monitorování počasí je proto nezbytnou součástí pochopení stavu FV systému a plánování údržby na čas. Analýza historických dat – například o srážkových a větrných podmínkách – umožňuje odhalit sezónní trendy, které lze zase využít k optimalizaci plánů čištění a údržby na sezónní bázi.

Výkonnostní poměr je pro vlastníky fotovoltaických zařízení zásadním ukazatelem – není to však zdaleka jediný parametr, který nás zajímá.
Důležitý poznatek sdílený profesionály solární energetiky.

Které parametry počasí jsou důležité pro solární fotovoltaiku?

Sluneční záření

Měření slunečního záření je zásadní pro stanovení účinnosti solárního zařízení. To je obvykle vyjádřeno pomocí výkonnostního poměru (PR): skutečný výnos elektrárny (kolik energie vyrobí v daném časovém období) vyjádřený jako procento jejího teoretického výnosu (kolik energie by mohla za tu dobu vyrobit za předpokladu, že panely přemění dopadající světlo na energii při jejich nominální účinnosti).

Výkonnostní poměr = skutečný výnos / teoretický výnos x 100

Teoretický výnos elektrárny lze vypočítat pouze pomocí hodnot různých složek slunečního záření. To znamená, že tato měření jsou nezbytná pro výpočet výkonnostního poměru. Výkonnostní poměr je pro vlastníky fotovoltaických zařízení zásadním ukazatelem – není to však zdaleka jediný parametr, který nás zajímá. Monitorování dalších povětrnostních parametrů, které přímo ovlivňují solární články, je nezbytné pro získání úplného obrazu o výkonu elektrárny.

Teploty okolního vzduchu a modulu

Účinnost fotovoltaiky je silně závislá na teplotě. Obecně platí, že s každým stupněm Celsia teplota stoupne nad 25°C, účinnost typického FV modulu klesne přibližně o 0,5 %. Měření teploty okolního vzduchu i samotných modulů umožňuje vypočítat teplotně korigovaný výkonový poměr, což dává provozovatelům FVE přesnější obrázek o výkonu FVE.

Rychlost a směr

Vítr může mít také dramatický vliv na teplotu FV modulů. Protože povrchové teploty PV jsou vyšší než okolní vzduch, vítr je ochlazuje, čímž se zvyšuje jejich účinnost a výkon v teplejším prostředí. Vítr má také významný vliv na znečištění, takže znalost větrných podmínek může hrát důležitou roli při monitorování znečištění. Vzhledem k tomu, že vysoké rychlosti větru mohou poškodit FV instalace, je sledování rychlosti a směru větru často důležité pro určení bezpečných míst pro zařízení – a může ovlivnit cenu pojištění.

Srážky

Různé druhy srážek mohou mít na FV elektrárny řadu vlivů, dobrých i špatných. Zatímco silné deště mohou výrazně snížit znečištění smytím nečistot, slabé deště mohou ve skutečnosti zvýšit znečištění panelů. Zatím co krupobití může způsobit vážné poškození panelů a zařízení.

Vlhkost, tlak vzduchu a rosný bod

Tlak vzduchu, vlhkost a rosný bod ovlivňují výskyt sněhu, námrazy a kondenzace na panelech, které kromě snižování energetického výdeje mohou mít vliv na znečištění. Zejména vlhkost vzduchu může také způsobit spektrální změny, které ovlivňují produktivitu FV modulů.

Vybudování efektivní meteorologické stanice pro solární fotovoltaiku

Díky množství sledovaných parametrů a velkému množství různých senzorů na trhu může být sestavení meteorologické stanice, schopné poskytovat úplné a přesné informace, náročné. Míchání a párování senzorů od různých výrobců často znamená zápasit s mnoha datovými formáty a softwarovými rozhraními a také se potýkat se složitými montážními konfiguracemi a dlouhými kabely. Značka Lufft nabízí kompletní řadu řešení meteorologického snímání, která poskytuje zjednodušené a integrované řešení.

Schématické nastavení monitorování prostředí od OTT HydroMet na míru pro fotovoltaické elektrárny
Schématické nastavení monitorování prostředí od Lufft - OTT HydroMet na míru pro fotovoltaické elektrárny

Meteorologické senzory od Lufft - OTT HydroMet

Meteorologické senzory Lufft - OTT HydroMet jsou šité na míru pro komerční a průmyslové fotovoltaické instalace.

Řada Lufft WS nabízí výkonné přístroje s různými kombinacemi senzorů pro měření atmosférických parametrů. Pro solární fotovoltaické aplikace doporučujeme Lufft WS600. Měří teplotu vzduchu, rychlost a směr větru, relativní vlhkost, tlak vzduchu a intenzitu a typ srážek. Senzory Lufft WS all-in-one přicházejí s aktivní ventilací a integrovaným topením, aby poskytovaly nejvyšší přesnost a dlouhodobou spolehlivost ve své třídě a poskytovaly komerčním a průmyslovým fotovoltaickým zařízením bezkonkurenční pohled na výkon elektrárny. Díky své jednoduché modulární konstrukci lze WS600 snadno integrovat do stávajících systémů sběru dat prostřednictvím jediného připojení Modbus. Integrace s ostatními řešeními Lufft - OTT HydroMet je obzvláště snadná pomocí našeho Smart Hubu, který umožňuje připojení pyranometrů, systémů monitorování znečištění a senzorů počasí.

Kompletní systém monitorování životního prostředí od značky Lufft - OTT HydroMet znamená, že všechny relevantní parametry počasí lze snadno, přesně a spolehlivě monitorovat pomocí osvědčených přístrojů Kipp & Zonen a Lufft.

Vybrané nastavení doporučené pro solární FV elektrárny:

  • WS600 All-in-One meteorologický senzor
  • SMP10 Pyranometr
  • CVF4 Pyranometr Ventilační jednotka
  • DustIQ Systém monitorování znečištění
  • Inteligentní Powered Hub

Měli byste zvážit nový Také pyranometr Kipp & Zonen SMP12 třídy A. Dodává se s integrovaným ohřevem a dalšími funkcemi pro udržení nejvyšší přesnosti měření, jako jsou senzory pro měření úhlu náklonu a vlhkosti uvnitř krytu.

Chcete-li se dozvědět více o našich meteorologických řešeních neváhejte nás kontaktovat.