Güneşin sınırsız enerjisinden faydalanmaya imkân veren fotovoltaik güneş panelleri, güneş enerjisi santral yatırım tutarının çok büyük bir bölümünü oluşturur. Bununla birlikte güneş panellerinde gözle görülemeyecek kadar kusur çeşidi olmasından kaynaklı, ilgili laboratuvarlar tarafından birçok güvenlik ve performans testi uygulanır. IEC 61215 standardı, güneş panellerinde performansı etkilemesi mümkün olan asgari tasarım kriterlerini içerisine alırken, IEC 61730 standardı ise güneş panellerinde santral güvenliğini etkileyebilen tasarım kriterlerine yoğunlaşır.
Teknolojinin her geçen gün gelişmeye devam etmesi, bu bağlamda ürün çeşitliliğinin artmasına neden olur. Bu yüzden Uluslararası Standart Komisyonu, her geçen gün test kapsamını ve test çeşitliliğini geliştirmeye devam eder. IEC TS 632009-ı:2021 standardı bu kapsam dâhilinde oluşturulmuş ilk standart olup, güneş panellerinin uzun dönem performansı hakkında yorum yapabilmek için oluşturulan geniş kapsamlı testleri içerir.
Güneş enerjisi santrallerinde; IEC 61215 ve IEC 61730 standartlarına göre girdiği tüm testleri başarı ile geçerse sertifika almaya hak kazanabilme durumu söz konusudur. Standartta yer alan tüm güneş paneli testleri çok önemli olmakla beraber,
bazı testlerin tanımı şu şekilde sıralanabilir:
- İlk olarak IEC 61215 standardına uygun performans testler fotovoltaik güneş paneline ait olan gücün, izolasyon direncinin, sıcaklık katsayılarının, termal ölçümlerin ayrı ayrı kontrolünü yapar. Yapılan performans testleri sonrasında, güneş panelleri belli şartlarda yaşlanma testlerine sokulur. Güneş paneli testlerine örnek vermek gerekirse:
- Termal Çevrim Testi: Güneş panelinden -40C ile +85C arasında bir akım geçirilerek, fotovoltaik güneş panellerinin değişken sıcaklık performansları üst üste özenli bir şekilde test edilir. Test tekrarına bağlı olarak güneş panellerinde oluşan hasar net bir şekilde kendini gösterir.
- Nem Donması Testi: Yüksek nemde ortam sıcaklığının yaklaşık +85 C'ye getirilir ve sonrasında -40C’ye indirilmesi mümkündür. Aynı şekilde bu test de üst üste tekrar edilir. Bu sayede, donan nemin ortaya koyduğu performans değerlendirilmiş olur.
- Nemli Isı Testi: Fotovoltaik güneş panelleri, 1000 saat süre içerisinde +85 C sıcaklıkta ve %85 nem oranında tutulması hedeflenir. Test tekrarına bağlı olarak, güneş panellerinde oluşan hasar da net şekilde belli olur.
- Mekanik Yükleme Testi: Minimum 24000Pa’da güneş panelin arka ve ön yüzeyine üst üste basınç uygulanır.
- Fotovoltaik güneş enerjisi panelleri, bu testler sonrasında tekrar performans testlerine tabi tutulmaya devam eder. Bu sayede güneş panellerinin uzun dönem performans yeteneği ve degradasyon miktarı ortaya çıkmış olur. Eğer güneş paneli üretim aşamasında ve kalite kontrol sırasında geçer not alırsa sertifikalanması için bir engel kalmamış demektir.
Yukarıda bahsi geçen testlerin yanı sıra güneş panellerine PID testi uygulanması da gereklidir. Güneş panelleri çalıştığı süre boyunca, iletken tabakası ile cam yüzeyinde oluşan potansiyel ile sodyum iyonları tepkimeye girer ve panel yüzeyinde pozitif bir yük birikmesi meydana gelir. Bu etkileşimde PID, oluşturduğu kayba ise PID kaybı ismi verilir.
Güneş Panelleri Üretim Aşamasında Sertifika ve Eklerin Kontrolü
Herhangi bir fabrikadan çıkan farklı teknolojiye ve güce sahip olan her bir güneş paneli standartlarında belirtilen güneş paneli testlerine mutlaka tabi tutulması gerekir. Bir güneş paneli için alınan sertifikanın başka bir güneş paneli için kullanılması mümkün değildir. Bu yüzden güneş panelleri henüz sahaya gelmeden önce, üretim hattında da uzman mühendisler tarafından kontrol edilmiş olması gerekir. Söz konusu kontrol, ilk olarak kullanılacak güneş paneline ait olan sertifikanın ve eklerinin kontrol edilmesiyle başlar. Sertifika, sertifika ekler ve hammadde listesine bahsi geçen tüm hammaddelerin geçerli ve birbiriyle tutarlı olması şartı bulunur. Eğer bu dokümanların arasında bir tutarsızlık varsa, güneş paneline ait sertifikasının alınma ihtimali düşebilir.
Ayrıca fotovoltaik güneş paneli üretimi sırasında, yapılması gereken birçok kontrol vardır. Bu kontroller sırasıyla şöyledir: hammadde deposu, iklimlendirme, üretim hattı ve sevkiyat kontrolleri.
Aynı zamanda güneş paneli fabrika testlerine de eşlik edilmesi gerekir. Bu anlamda EL görsel ve güneş paneline ait olan güç değerini veren Flash Test sonuçlarının kontrolü de son derece önemlidir. Tüm güneş panellerine ait olan EL ve Flash Test sonuçları tekrar kontrol edildikten sonra, bu kontrol ve müdahaleler güneş paneli ömrünü uzattığı için güneş panellerinin taahhüt edilen güçte olup olmadığının fabrikada tayin edilmesine fırsat tanır. Güneş panellerinin sertifikaya ve standartlara uygun bir şekilde üretimi kontrol edildikten sonra, sahaya sevk edilmesi için onay verilmesi mümkün hale gelir.
Ayrıca güneş panellerine uygulanan testler şu şekildedir:
- GES Saha Testleri: IEC EN 62446 Standardına göre yapılan mecburi olan ve opsiyonel ölçümler, Kategori-1 ve Kategori-2 Testler olarak iki grupta değerlendirilir. Kategori 1-testler: Topraklama ve Süreklilik testleri, polarite testleri, fonksiyon testleri, izolasyon testleri, Voc ve Isc ölçümleri. Kategori-2 Testler: Tüm panoların termal kamera ile kontrolünün yapılması, PV Modüllerinin termal kamera ile kontrol edilmesi, PV modüller ve dizileri için I-V eğrisi ölçümleri.
- Süreklilik ve Topraklama Testleri: DC tarafta koruyucu topraklama ya da eş potansiyel kuşaklama bağlandığı yerlerde, bu iletkenler üzerinde oluşan elektriksel bir süreklilik testinin yapılması ve Ana topraklama terminali bağlantısının kontrol edilmesi gerekir. Güneş enerjisi santrallerinde ortaya çıkan kaçak akım korumalarında ve santraldeki yıldırım topraklamasının çok önemli bir yeri olduğu söylenebilir. Topraklamada ve eş potansiyel de ortaya çıkabilecek bir kopukluk, sisteme çok büyük zararlar verebilir. Bu kapsamda ise gerek eş potansiyel barasının megger ile topraklama ölçümü, gerek güneş panellerinin topraklama ölçümlerini gerçekleştirerek kayıt altına alınmalı ve sorun tespit edildiği durumlara gereken önlemler en kısa süre içerisinde alınmalıdır.
- Polarite Testleri: Diğer tüm testleri yapmadan önce, anahtarı kapatmadan ya da dizi aşırı akım koruma cihazları bağlanmadan önce, bağlanan ekipmanı hasardan korumak ve güvenliği sağlamak için polarite kontrolünün yapılmış olması gerekir. Daha önce bu bağlanan sistem üzerinde herhangi bir kontrol yapılmışsa ve bir dizi üzerinde ters polarite tespit edilmişse, bu hatadan kaynaklı olan herhangi bir hasar için bypass diyotlar ve modüllerin tekrar kontrol edilmesi gerekir.
- Voc-Isc Ölçümleri: Açık devre gerilimi (Voc) ölçümünde hedeflenen, modül dizilerinin doğru bağlandığının ve dizi içerisinde beklenen sayıda modülünün birbirine seri bir konumda yerleştirilmesinin kontrol altında tutulmasıdır. Bir ara bağlantının atlanması ya da yanlışlıkla bir dizi içerisinde yanlış bir sayıda modülün birbirine bağlanması, özellikle büyük ölçekli güneş enerjisi paneli sistemlerinde nispeten orta hatalıdır. Ayrıca açık devre gerilimi bu hataları hızla tespit etme özelliğine sahiptir. Kısa devre akımı (Isc) ölçümünün amacı ise sistemin doğru çalıştığına dair ortaya konulan karakteristiklerinden emin olmak ve PV dizi kablolamasında büyük bir hata olup olmadığını teyit etmektir. İki test metodu söz konusudur ve her ikisi de PV dizilerinin doğru bir çalışma prensibi ile çalışmasına dair bilgi verir. Mümkün olduğu taktirde, invertörlerden gelen etkiler hariç tutulduğu için kısa devre testi tercih edilebilir.
- Fonksiyon Testleri: Şalt cihazı ve diğer kontrol aparatları en doğru şekilde monte edilip bağlandığında ve doğru şekilde çalıştıklarından emin olmak için mutlaka test edilmelidir.
- İzolasyon Testleri: Güneş panelleri 1.000V’luk bir gerilime tabi tutulduğunda, Panel-Toprak arasında oluşan izolasyon direncine bakılır. Bu durum hem panellerde bir kaçak olmaması ve insanlara zarar vermemesi, hem de eviricilerin devre dışı kalarak çalışmayı durdurmaması için çok önemlidir. EPC firmalarının kablaj sırasında vermiş olduğu zararlar, bu aşamada rahatlıkla tespit edilebilir ve devreye alınma noktasında çok önemli olduğu söylenebilir.
- Termal Denetim: sıcak noktaların tespit edilmesi, enerji üretim kaybı yaşanmasının önüne geçmek açısından önemli bir adımdır. Termal kamerayla yapılan denetimlerde güvenilir ve hızlı bir şekilde hata tespiti yapılarak, enerji üretim performansının üst seviyelerde olması hedeflenir. AC ve DC panolar, kablo, konnektör bağlantıları ile beraber, fotovoltaik modüllerde meydana gelen sıcak noktalar bu yönde belirlenir.
Güneş Enerjisi Santrallerinde Minas Enerji İmzası
Güneş enerjisinin sınırsız gücünden faydalanmaya fırsat tanıyan güneş enerjisi panelleri, uzun vadede özellikle ticari ve sanayi işletmelerin önemli avantajlar elde edilmesini sağlar. Güneş enerjisi panellerini üretilirken gerekli tüm kalite kontrollerinde sorunsuz şekilde geçerek kullanıcının uzun vadede kar elde etmesini sağlayan Minas Enerji, bu konuda profesyonel çalışmalar yapan bir firmadır. Uzun yıllara dayanan çalışma tecrübesi ve kullanıcılardan alınan geri dönüşleri dikkate alarak çalışmalarını sürdüren firmamız, bu prensiple her geçen gün büyümeye ve gelişmeye devam eder. Sizde Minas Enerji farkını yaşayıp sorunsuz bir güneş paneli kullanarak, temiz ve sürdürülebilir güneş enerjisinin sunduğu bu ayrıcalıktan faydalanmak için firmamızla iletişime geçerek hemen bilgi sahibi olabilirsiniz.
