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Os sistemas fotovoltaicos são, antes de tudo, ativos financeiros. A maioria dos projetos é decidida com base em um modelo financeiro que indica o custo do sistema fotovoltaico e o valor que ele gera ao longo do tempo - normalmente mais de 20 anos.
20+ anos é um longo tempo para um sistema elétrico que está exposto aos elementos 24 horas por dia, 7 dias por semana. Embora a menor degradação seja levada em consideração na maioria dos modelos financeiros, há muitos fatores que podem impactar negativamente o desempenho ao longo do tempo. Pequenas coisas como uma árvore em crescimento nas proximidades, o descasamento de módulos e o estresse dos cabos contribuem para a diminuição da produção - e o impacto negativo cumulativo pode ser significativo.
Você sabe como seu sistema está funcionando versus expectativas?
A boa notícia é que o monitoramento PV pode detectar e diagnosticar as questões mais comuns relacionadas ao desempenho e à segurança. O monitoramento em nível de módulo, juntamente com software e ciência de dados, pode ajudar a proteger seu ativo financeiro. O software pode agora detectar se algo está errado, qual é a causa provável, o impacto e a solução.
De acordo com NREL, "o monitoramento é uma ferramenta poderosa para entender o desempenho do sistema fotovoltaico". Abaixo está uma lista de alguns dos desafios de desempenho mais comuns que os sistemas experimentam ao longo do tempo e o que o monitoramento avançado, em nível de módulo, pode fazer sobre cada um deles.
Mudança das condições do site
As condições de projeto do site podem mudar com o tempo. Módulos solo de poeira, pólen, aves, fuligem e/ou poluição do ar. Deixada sem controle, a sujeira pode levar a falhas localizadas em pontos quentes se ocorrer de forma desigual. Árvores crescendo nas proximidades e a construção de novas instalações podem causar sombreamento de módulos que antes eram livres de sombra. Se esses módulos sombreados não tiverem otimizadores, um módulo pode diminuir a saída de toda a cadeia.
Com o monitoramento no nível do módulo - em oposição ao nível do inversor - coisas como sombreamento podem ser diagnosticadas até o módulo individual. Em alguns casos, pode fazer sentido equipar qualquer módulo sombreado com otimizadores para garantir a máxima saída para toda a cadeia. Isto é fácil de fazer com a família flexível de MLPE da Tigo.
Mudanças de módulo
Os módulos se degradam em diferentes taxas com o tempo. Assim, o descasamento da degradação dos módulos aumenta com o tempo. Como resultado, cadeias de módulos em uma matriz - se não tiverem otimizadores - terão um desempenho tão bom quanto seu módulo de pior desempenho(NREL).
Além das diferentes taxas de degradação, há falhas de nível de módulo que também podem afetar toda a cadeia. Estas incluem falhas de diodos, quebras de interconexão celular e danos aos módulos por fatores climáticos ou externos. Em todos esses casos, sem monitoramento no nível do módulo, a falha de um módulo pode não ser perceptível. O fato de um módulo passar despercebido ao longo do tempo pode se somar.
Equilíbrio de Questões de Sistema (BOS)
Embora a confiabilidade do inversor continue a aumentar, ele é uma das causas mais freqüentes de perda de desempenho PV. Infelizmente, a perda de um inversor afeta todos os módulos associados. Entretanto, é possível realizar algumas manutenções corretivas, como reinicializações do inversor ou reinicializações de comunicações remotamente.
Outra questão pode surgir a partir das conexões elétricas entre os módulos. Estes problemas podem ser causados pela intrusão de água, sujeira e conectores soltos pelo vento e desgaste geral ao longo do tempo. Problemas nos conectores podem causar alta resistência e levar a problemas de desempenho, bem como problemas de segurança, incluindo o risco de incêndio. Com o monitoramento avançado, o aumento das tensões pode ser detectado e até mesmo o desligamento automático para evitar perdas catastróficas.
Os benefícios do monitoramento em nível de módulo
Na Tigo, o monitoramento de nível de módulo vem de série com cada TS4-S, M e O. Os clientes podem visualizar até o minuto a energia, potência, tensão, corrente e outras estatísticas chave no nível de módulo através de nossa plataforma de monitoramento - SMART. O SMART também inclui alertas para notificar os clientes quando identifica problemas e recomenda um curso de ação.
A plataforma TS4 da Tigo de eletrônica de potência de nível de módulo flexível (MLPE) pode ser adaptada às instalações PV existentes - para adicionar monitoramento e/ou otimização no caso de descasamento ou sombreamento de módulos que estejam causando diminuição da saída. Para novas instalações, os TS4s podem ser incluídos como um simples acréscimo ou pré-agrupamento nos módulos FV existentes e nas comunicações do inversor.
Em resumo, existem três causas principais para o aumento da degradação com matrizes PV: 1) alteração das condições do local, 2) problemas de módulo, e 3) equilíbrio dos problemas do sistema. Em todos os casos, o monitoramento avançado pode ajudar a detectar problemas antecipadamente e recomendar soluções a fim de minimizar o impacto financeiro do problema subjacente.
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