Kontrol og kvalitetssikringen af solcelleanlæg
Kvalitetssikring og elektrisk sikkerhed ved idriftsætning af solcelleanlæg fylder til stadighed mere i den danske solcellepark. Yderligere opleves et støt stigende fokus på årlig kontrol og vedligehold. Dette forhold bliver, desværre, bl.a. drevet af at det i 2012 gik hurtigt, måske i visse tilfælde for hurtigt, med at få smidt solcellean-læg op på de danske tage, hvilket i en del tilfælde kompromitterede kvaliteten af anlæg og installation.
Elektrisk kontrol
Ligesom en hvilken som helst anden elektrisk installation skal en solcelleinstallation selvfølgelig kontrolleres for elektrisk sikkerhed. På afgangssiden af inverteren findes en helt normal AC installation, som selvfølgelig skal kontrolles i hht. Stærkstrømsbekendtgørelsens afsnit 6 kapitel 61 Eftersyn og Afprøvning før idriftsætning, ligesom en hvilken som helst anden elinstallation som idriftsættes. Det eneste som her umiddelbart kan skille sig ud fra standard installationsmateriel kan være krav til type B fejlstrømsafbrydere som kræves ved en del invertere. Det er her vigtigt at elektrikeren har mulighed for at kontrollere fejlstrømsafbryderen med et instrument som kan levere en ren DC fejlstrøm. Uden denne test kan det ikke garanteres at fejlstrømsafbryderen udkobler ved en fejl hvor installationen påvirkes af en DC lækstrøm. Det er i dag de færreste måleinstrumenter til eftersyn og afprøvning før idriftsætning som kan udføre denne test. Den nye Macrotest G3 fra HT Italia og Metrels Eurotest serie fra Elma Instruments tilbyder, udover alle andre relevante AC tests, test at type B fejlstrømsafbrydere med ren DC strøm. Metrel tilbyder også MI3108 Eurotest PV, som kombinerer AC tests med virkningsgrads- og I-V måling på solcelleanlæg. Desuden er der krav til at tavlen opmærkes med fremmed/dobbelt forsyning efter Stærkstrømsbekendtgørelsens afsnit 6 §814.7.3 Hvor en tavle forsynes fra mere end én strømkreds, skal der på tavlen findes tydelig og holdbar mærkning herom.
DC siden af inverteren skal selvfølgelig også kontrolleres. Her er desværre mange eksempler på at der springes over hvor gærdet er lavest. Typisk er undskyldningen at elektrikeren simpelthen ikke har instrumentet til det eller ikke er vant til at arbejde med DC installationer og ikke er klar over hvordan test skal udføres. Men med risiko for fatale følger, findes der ingen undskyldninger for ikke at udføre tests for elektrisk sikkerhed. Elma Instruments tilbyder f.eks. Solarmex1000 MEM, som med tryk på 3 knapper udfører elektriske tests på DC siden i hht. DS/EN62446. En anden mulighed er HT PVCheck, som kombinerer måling af elektrisk DC sikkerhed med DC virkningsgradsmåling når den kombineres med referencecelle og temperaturmåling.
Kvalitetskontrol og fejlfinding på panelinstallationen
Solintensitet og temperatur varierer hele tiden, ligesom det omgivende miljø altid vil afvige fra de laboratorieforhold, STC Standard Test Conditions som anlæggets data er dokumenteret ved. Alt i alt vil man aldrig have måleværdier for f.eks. strøm, spænding og dermed effekt som direkte kan holdes op mod et anlægs forventede produktion. Derfor er elektrikerens standardinstrumenter ikke nok til at måle om et solcellepanel yder som lovet. Et fantastisk enkelt men effektivt hjælpeværktøj er f.eks. I-V kurvetesteren Elma HT I-V 400 eller CA FTV200. En I-V kurvetester måler i løbet af få sekunder hhv. strøm og spænding ved mange forskellige belastninger og viser en strøm/spænding (I-V) kurve ud fra de målte værdier. Ved fejl på et panel eller en kreds, vil I-V kurvens karakteristik skævvrides, så det lynhurtigt kan konstateres visuelt. Ligeledes kan instrumentet, under hensyntagen til indstråling og temperatur, samtidig omregne resultatet til hvad det ville have været ved STC og om de derfor overholder specifikationerne. Uundværligt til fejlfinding, men også ofte brugt som kvalitetssikring før montering, til hurtigt at kontrollere hvert enkelt panel på jorden, før det bæres op og monteres. Dét kan spare mange spildte kræfter, da et defekt panel i midten af en panelinstallation kan være endog meget besværligt at udskifte.
Grundlæggende er fejlfinding på solcellepaneler godt gammeldags elektrikerarbejde. Konstateres en fejl på en streng, kan man starte fra en ende af. Ligesom en almindelig el installation, kan installationen f.eks. skilles på midten, fejlen kan nu konstateres på den ene halvdel, igen deles installation osv., indtil fejlen er indkredset til et specifikt panel. Der kan dog skydes genvej med termografering af panelerne. Typisk vil elektrikeren med sin I-V kurvetester konstatere at der rent faktisk ér en fejl på en streng. Derefter kan man tage et termobillede af panelerne som i mange tilfælde vil kunne påvise et hotspot på det defekte panel. Elma Instruments kan f.eks. anbefale et Flir E6 som med autoskala og fokus fri linse er let og ligetil at gå til. Endnu smartere er Flir E40, som med trådløs Wi-Fi forbindelse til f.eks. en tablet, kan hejses op på en teleskopstang mens billedet vises på tabletten nede på jorden. Så er man ikke afhængig af selv at kunne komme op til panelinstallationen ved fejlfindingen.
Anlægs- og virkningsgradsanalyse
Jeg havde forventet en højere produktion. Den udtalelse kan få det til at løbe koldt ned af ryggen på enhver installatør. For hvordan beviser man lige at anlægget fungerer og hvordan forklarer man lige kunden at vejret skifter så selv store udsving er ok, hvis produktionen sammenlignes måned for måned, år for år? Som tidligere nævnt, gør mange forhold sig gældende for den øjeblikkelige elproduktion. Derfor kan man ikke bare se hvilken effekt der står på inverteren, og om solen skinner, for at vurdere om anlægget yder som ønsket. For at foretage en vurdering er man afhængig af en virkningsgradsanalysator. Elma instruments tilbyder f.eks. CA FTV100 eller HT Kit solar basic, som kombinerer både virkningsgradsanalyse og I-V test. Begge instrumenter måler op til 3 strenge DC og 3 faser AC samtidig. Alt dette foregår samtidig med at den aktuelle solindstråling og panel- og omgivelsestemperatur tages i betragtning. Enkelt opridset: Hvor mange watt afleverer solen på panelerne, hvor mange watt afleverer panelerne til inverteren og hvor mange watt afleverer inverteren til nettet og hvor meget havde anlægget afleveret hvis forholdende omregnes til laboratorieforhold. Under hensyntagen til indtastede specifikationer for det aktuelle anlæg og de omgivende faktorer kan instrumenterne altså regne den præcise virkningsgrad ud for netop dette anlæg. Resultatet kan holdes op imod en forventet virkningsgrad ligesom der ved indgåelse af en servicekontrakt, kan holdes et vågent øje med at anlægget yder som forventet år efter år. Dét er der god økonomi i for kunden og for elektrikeren.
Dokumentation
Til alle instrumenterne nævnt i denne artikel medfølger software for dataoverførsel og udfærdigelse af rapport. Her kan resultaterne fremstilles grafisk eller på tabelform med alle relevante værdier præsenteret i en let og overskuelig form.
