Od solárního modulu chtějte hlavně kvalitu
Jednotlivé fotovoltaické instalace na střechách domů jsou si velmi podobné a zdálky se zdají skoro stejné. Někdo si dokonce může říci „panel jako panel". Ale při bližším pohledu tomu tak samozřejmě není a jednotlivé komponenty instalace se liší hlavně svou kvalitou. Musejí odolávat nejrůznějším vlivům, které se navíc v průběhu roku mění, a tak je jejich spolehlivost a kvalita zásadní. O tom, jak vybrat ten správný solární modul, jeden ze základních stavebních kamenů solární elektrárny, jsme si povídali s Martinem Šťastným ze společnosti Conergy Česká Republika.
Jedním z nejdůležitějších parametrů je výkon modulu. Jak jej posuzovat?
Moduly jsou řazeny do jednotlivých výkonnostních tříd na základě výsledků měření. Sku-tečný výkon se měří za standardních testovacích podmínek, tzv. STC (Standard test conditions). U nejrozšířenější technologie založené na bázi mono- a poly-krystalických modulů má modul běžné velikosti (cca 1 x 1,65 m) se 60 články nominální výkon v rozmezí 210 - 240 Wp. Tato hodnota je dána velikostí plochy křemíkových článků a účinností přeměny světla ze Slunce na elektrickou energii s využitím fotovoltaického jevu, která se v současnosti pohybuje v rozmezí cca 13 až 15 %. Vyšší výkony modulů jsou zpravidla dány větším rozměrem (72 článků).
Co je pravdy na tom, že v při velmi horkém počasí výkon modulu klesá?
Je pravda, že nejvyšších výnosů elektrárny u nás dosahují v dubnu a květnu, tedy v období delších dnů se sluncem výše nad horizontem a přitom stále ještě nižšími denními teplotami, často navíc v kombinaci s větrem, který panely ochlazuje. Míru změny výkonu modulu v závislosti na jeho teplotě popisuje teplotní koeficient. Ten se udává v procentech změny výkonu na jeden stupeň Celsia. V případě polykrystalických článků je tato hodnota cca 0,43 % na °C, u monokrystalických pak o něco vyšší, cca 0,48 % na jeden stupeň. V praxi to znamená, že polykrystalický modul s nominálním výkonem 225 kWp bude mít při teplotě 50 °C (o 25 °C vyšší oproti STC) výkon 200,8 W a při -10 °C se výkon zvedne na 259 W, při zachování parametru osvitu 1 000 W/m².
Jak na tuto vlastnost modulů reagují výrobci? Můžeme z toho my jako majitelé fotovoltaických elektráren nějak těžit?
Výrobci se snaží parametry článků, zejména jejich účinnost, neustále vylepšovat. K získání dalších desetin procent účinnosti proto upravují počet sběrnic na článcích, SE (Selective Emitter) technologie a podobně. Kromě parametrů „za ideálních podmínek" (STC) se sledují a ladí i parametry při nižších úrovních osvětlení, které jsou běžné pro naše klimatické podmínky. Zde, v oblasti tzv. „Low Light Perfor-mance", špičkové moduly (například Conergy PowerPlus), dosahují i o 0,75 % vyšší účinnosti (neplést s výkonem) než při „standardním" osvitu. Nad jinými moduly získávají v účinnosti i více než 1 %, což ve výkonu znamená 7 a více procent.
Hodně se mluví o výkonu modulu a výkonové toleranci. Co udává tento údaj?
Na konci výrobní linky se u každého modulu měří za standardních testovacích podmínek jeho skutečný výkon, a na základě těchto výsledků se řadí do výkonových tříd. Uvedená tolerance nám tedy říká, jaký je minimální (a maximální) přípustný výkon modulu dodaného v dané třídě. Často je tolerance uváděná jako kladná i záporná. Reálně to znamená, že modul ve třídě 225 Wp s tolerancí -3/+3 % bude mít skutečný výkon v rozmezí 218,25 až 231,75 Wp. U top produktů se setkáváme s pozitivní tolerancí, např. -0/+2.5 %. Třída 225 Wp tak znamená reálný výkon v rozsahu 225,00 - 230,625 Wp. Ovšem velký rozsah tolerancí je pro instalaci zcela neúčelný. Stejně jako v případě modulu, který má výkon daný nejslabším křemíkovým článkem, platí i v případě stringu modulů, že jeho výkon je ovlivněn nejslabším modulem.
Dá se tedy říci, že podle těchto parametrů můžeme poznat, kolik nám instalace takzvaně „vynese"?
Všechny tyto údaje jsou důležité, nicméně výkon či výnos fotovoltaického modulu není dán pouze výše zmíněnými parametry článků, ze kterých se skládá. Ve velké míře jej ovlivňuje vlastní řešení modulu a kvalita zpracování. Kvalitou mám na mysli zejména přesnost uložení článků a jejich pospojování. U nekvalitních výrobku může docházet například k nežádoucím kontaktům jednotlivých článků, které následně mohou způsobit nes-právnou funkci modulu, jeho nízký výkon či dokonce požár.
Fotovoltaickou instalaci přeci netvoří jen panely. Čeho by-chom si měli všímat u ostatních komponent?
Samotného panelu se dotýká rám. Ten je tvořený zpravidla hliníkovým profilem a má za úkol chránit a držet vlastní kompozit skla, článků a krycí fólie. Jeho tuhost je důležitá jak pro ochranu při dopravě a instalaci, tak zejména při vlastním provozu na střeše. Rám (ostatně stejně jako celý modul potažmo FV instalace) musí odolat teplu, mrazu, vodě, sněhu, ledu, větru či jiným náhodným zatížením. To vše samozřejmě po dobu minimálně 20leté životnosti v různých vzájemných kombinacích a cyklech. Je proto vhodné vyhnout se rámům už na pohled vet-chým, s rohovými spoji z plastových prvků či jen jaksi slisovanými dohromady. Stejně tak rá-mům z dutých profilů, kde zatékající a následně zmrzlá voda může tento rám během pár let zničit.
Neméně důležité je i krycí sklo, které chrání a nese fotovoltaické články. Důležitým parametrem je jeho únosnost, a to jak ve směru tlaku, tak sání. Hodnota 2 400 kPa vlastní některým levnějším modulům, není pro všechny ob-lasti České republiky vyhovující. V případě střešních instalací to platí o to více, vzhledem k možnosti nejen „normového" zatížení, ale i případných sněhových návějí, závějí či v opačném směru turbulentního proudění vzduchu, a z toho plynoucího sání zejména v oblasti okrajů či rohů střechy.
Jaké technické vlastnosti by neměly chybět u přípojné krabice?
Přípojná krabice je místem, kde se propojují jednotlivé obvody článků (zpravidla tři) a vycházejí z ní kabely plus a mínus pro vzájemné spojení modulů do tzv. stringů (skupin). Krabice zpravidla obsahuje tzv. by-pass diody, které mají za úkol „odstavit" případně zastíněnou část modulu tak, aby mohl fungovat alespoň částečně a nevypnul celý string.
Tyto diody ovšem vyvíjejí teplo a mohou zahřát krabici i na 140 °C. V případě, že je krabice uchycena celoplošně na zadní stranu modulu, teplo se logicky přenáší na články na jeho druhé straně, což nepříznivě ovlivňuje výkon, jak jsme již popsali. Rovněž jak jsem se již dříve zmínil, výkon modulu jako celku je vždy dán výkonem nejslabšího článku a lze si lehce propočíst, že například polykrystalický modul o nominálním výkonu například 225 Wp bude mít s krabicí rozpálenou na 100 °C výkon řádově o 30 % nižší!
Nekvalitní řešení či materiál krabice často znamená její přehřátí a následný požár. Rizika z toho plynoucí jsou zřejmá - poškození či zničení instalace, riziko pro vlastní střechu, potažmo dům. Tyto skutečnosti jsou hlavní motivací špičkových výrobců, že tomuto, na nainstalované elektrárně zpravidla skrytému elementu, věnují vysokou pozornost. Na modulech špičkových evropských výrobců tak na zadní straně modulů nalezneme vysoce sofistikované přípojnice s vyřešeným systémem ventilace, namísto celoplošně přilepených jednoduchých krabiček běžných u asijských modulů.
Solární panely jsou venku vystaveny všem povětrnostním vlivům a nepříznivým podmínkám. Co se s panely stane například v případě silného krupobití, které ničí i karoserie aut a střechy? Ustojí to instalace?
To jsou právě ty situace, pro které se vyplatí investovat do kvalitních komponent. Kromě běžných (standardních) zatížení větrem a sněhem, která jsou popsána příslušnými normami, se fotovoltaický modul může ocitnout v prostředí či situaci, která je nestandardní. Příkladem může být abnormálně vysoký úhrn sněhových srážek či právě extrémní krupobití. Odolnost proti kroupám je popsána normou IEC 61215 a test dle této normy probíhá ostřelováním kroupami o průměru 25 mm rychlostí 82,8 km/h. To ovšem v našem prostředí není zcela dostatečné, vzpomeňme na léto roku 2010, kdy škoda jen na automobilech a střechách byla obrovská. Odol-nost svých výrobků vůči vlivům, kterým jsou moduly v reálu vystaveny, se někteří výrobci snaží prověřovat nad rámec podmínek standardních testů. Napřík-lad modul Conergy PowerPlus úspěšně absolvoval zkoušku s použitím krup o průměru 55 mm s dopadovou rychlostí 120 km/h. Dopadová energie při těchto parametrech je oproti standardnímu testu přibližně 23x větší.
Vnější vlivy prostředí ovšem nemusejí být jen vlivy klimatické. Požadavek na instalaci fotovoltaiky může nastat například v agresivním prostředí zemědělské výroby (kravíny, vepříny), kde vyvstává požadavek na odolnost proti ovzduší nasycenému čpavkem - i zde lze najít vhodné produkty, které úspěšně absolvovaly příslušné testy.
Jak tedy poznáme, že modul, který si chceme na svou střechu pořídit, je kvalitní?
Je potřeba se podívat „na zoubek" i výrobci modulu. Je to solidní společnost s několikaletou tradicí, která se může pochlubit mnoha referenčními projekty a dodává komponenty vlastní evropské výroby? Nebo je to firma bez historie, účelově založená kvůli „fotovoltaickému boomu", která stejně rychle zanikne a komponenty nakupuje od různých výrobců podle cenového kritéria bez ohledu na kvalitu? Všem samozřejmě doporučuji první variantu - i zde platí, že přílišná šetřivost se nevyplácí.
Martin Šťastný
UVEREJNENIE PRÍSPEVKU NA FACEBOOKU
Pridať komentár
Výstavy