Potencjalnie indukowana degradacja (PID) prześladuje przemysł fotowoltaiczny od jego początków.Zjawisko to ma miejsce, gdy strona wysokiego napięcia prądu stałego w projekcie fotowoltaicznym jest instalowana obok innych urządzeń o różnym napięciu.Rozbieżność może wywołać migrację sodu, podczas której elektrony zamknięte w szkle modułu uciekają i przyspieszają degradację modułu.
„Ta nieodłączna duża wielkość wpływa na zachowanie PID, jeśli moduły lub elektronika mocy nie są zaprojektowane w szczególny sposób, aby temu zaradzić” – powiedział Steven Marsh, starszy dyrektor ds. technologii i projektowania w dużym deweloperze Origis Energy.
Moduły cienkowarstwowe są bardziej podatne na PID ze względu na wyższe napięcie i skład materiału, ale zagrożone są również panele z krzemu krystalicznego jeśli wafle mają jakieś wady.Deweloper Silicon Ranch w obu typach projektów priorytetowo traktuje funkcjonalność anty-PID dla falowników stringowych.
„Są odmienne, ale mają tę samą strukturę nadrzędnągzmartwień, które musi mieć projektant energii słonecznej, czyli tych drobnych słabości wpanele słoneczne, chronisz się dzięki funkcjom anty-PID w swoimfalowniki”- powiedział Nick de Vries, wiceprezes ds. technologii i zarządzania aktywami w Silicon Ranch.
Kiedy pojawia się nowa technologia paneli, udoskonalenie produktu w celu zmniejszenia ryzyka PID często zajmuje trochę czasu.Marsh stwierdził, że we wczesnych modelach modułów dwustronnych typu szkło na szkło występowały problemy z PID, ale od tego czasu producenci poczynili postępy.
„[PID] powraca od czasu do czasu w miarę ewolucji technologii, tylko dlatego, że jest bardzo nowy i ewoluuje.To bardzo wymagający warunek, przez który muszą przejść moduły” – powiedział.
Falowniki centralne to bezpieczny sposób na uniknięcie PID.Obejmują one wbudowane transformatory, które są uziemione ujemnie, izolując strony prądu stałego i przemiennego systemu.
Ponieważ jednak beztransformatorowe falowniki stringowe są coraz częściej stosowane w większych projektach ze względu na prostotę obsługi i konserwacji, z panelami cienkowarstwowymi i innymi, właściciele projektów muszą teraz rozważyć ograniczenie PID.
„Istnieje kilka kluczowych sposobów osiągnięcia izolacji galwanicznej, a transformator jest jednym z nich.Niestety zmiana na wersję beztransformatorową stwarza ten problem” – powiedział Marsh.„Panel fotowoltaiczny będzie pływał, co zwykle oznacza, że około połowa modułów w całym systemie będzie miała ujemne odchylenie względem uziemienia”.
Aby uniknąć PID w beztransformatorowych falownikach łańcuchowych, można zastosować kilka metod.Instalatorzy mogą dodać uziemiony transformator izolujący lub uziemić transformator podwyższający po stronie prądu przemiennego.Producenci dodają teraz specjalny sprzęt i oprogramowanie do falowników stringowych w celu zwalczania PID.
Marsh powiedział, że istnieją dwie kategorie łagodzenia PID w łańcuchufalowniki— aktywne metody anty-PID i pasywne tryby odzyskiwania PID.Aktywne rozwiązania sprzętowe i programowe anty-PID przejmują stronę prądu stałego systemu i podnoszą napięcie, tak aby wszystkie moduły znajdowały się nad ziemią.Z drugiej strony metody odzyskiwania PID działają w nocy, aby cofnąć PID zgromadzony w ciągu dnia.Jednakże producent cienkowarstwowych rozwiązań First Solar twierdzi, że jego moduły lepiej reagują na aktywną funkcję anty-PID niż na odzyskiwanie PID.
Kilku producentów falowników szeregowych dostępnych na rynku oferuje obecnie sprzęt anty-PID i towarzyszące mu oprogramowanie chroniące przed degradacją lub sprzedaje oddzielne akcesoria do wykonywania funkcji ochronnych.Na przykład CPS America oferuje CPS Energy Balancer, podczas gdy Sungrow montuje sprzęt anty-PID w swoich falownikach łańcuchowych SG125HV i SG250HX.Firma Sungrow zaczęła oferować falowniki łańcuchowe z funkcją anty-PID około 2018 roku.
„W tamtym czasie pojawiały się pytania dotyczące ogólnego tempa degradacji paneli, dlatego opracowaliśmy rozwiązanie” – powiedział Daniel Friberg, dyrektor ds. produktu i inżynierii w firmie Sungrow.
Firma Yaskawa Solectria ogłosiła niedawno wersję falownika szeregowego XGI 1500-250 z zabezpieczeniem przed PID, dostosowaną do współpracy z modułami cienkowarstwowymi First Solar.
„Wymaga to kilku drobnych zmian wewnątrz falownika.Nie jest to wielka sprawa, ale wymaga trochę czasu inżynieryjnego i aktualizacji listy zupełnie nowego, konkretnego modelu z tej serii, więc jesteśmy w trakcie sprawdzania tego w laboratorium” – powiedział Miles Russell, dyrektor ds. produktu zarządzanie w Yaskawa Solecria Solar.
Zarówno Solectria, jak i First Solar wytwarzają swoje produkty w Stanach Zjednoczonych, zapewniając instalatorom łatwe połączenie w celu osiągnięcia celów motywacyjnych dotyczących treści krajowych uwzględnionych w IRA.Ale omówili łagodzenie PID na długo przed napisaniem IRA.
„Zaczęliśmy tę współpracę dwa lata temu, mając wyłącznie na poziomie technicznym cel, jakim było uzyskanie produktu, który będzie łatwo kompatybilny z naszym produktem” – powiedział Alex Kamerer, kierownik projektu w First Solar.„Idziemy o krok dalej, aby zapewnić kompatybilność z naszymi dostawcami systemów, co przynosi korzyści naszym klientom”.
Chociaż coraz więcej producentów falowników zaczyna włączać funkcje anty-PID do falowników łańcuchowych, ponieważ technologia ta jest coraz częściej stosowana w większych projektach, inżynierowie nadal muszą czasami przeglądać arkusze danych, aby sprawdzić właściwości anty-PID produktu, twierdzi Marsh z Origis.
„Uważamy, że istnieje kilka opcji i niekoniecznie mają one duży wpływ na początkowy koszt inwestycyjny falownika” – powiedział.„Jednak nie są to zwykle szeroko nagłaśniane funkcje falowników, może dlatego, że temat jest bardzo, bardzo techniczny, a nawet [ponieważ] sam PID jest dość trudny do wykrycia w terenie.Dlatego z pewnością widzimy kilka falowników beztransformatorowych, które są dostarczane bez tej funkcji”.
Jednak łagodzenie PID stanie się jeszcze ważniejsze, ponieważ firmy fotowoltaiczne mają teraz możliwość skorzystania z ulgi podatkowej na produkcję (PTC) w IRA.Kontrolowanie degradacji, tak aby moduły wytwarzały maksymalną moc tak długo, jak to możliwe, będzie miało kluczowe znaczenie dla pewności ulgi podatkowej.
„Myślę, że prawdopodobnie należy zwiększyć szerokie zrozumienie w branży czynników wpływających na PID — edukację na temat sytuacji, w których moduły mogą być podatne na PID, a także metod wykrywania” – powiedział Marsh.
Czas publikacji: 30 stycznia 2023 r