43) Güneş Enerjisi Santrallerinde Temizliğin Önemi

Güneş enerjisi santrallerindeki PV paneller açık havada pek çok kirletici etkiye maruz kalmakta ve panel üzerinde oluşan bu kir tabakası panel üzerine düşen ışınımı azaltmaktadır. Dolayısıyla bu kirin, panel performansına direk ve dolaylı etkisini görmek mümkündür.   Logo  olarak denetimlerimiz sırasında dikkat çeken ve sadece performansı değil testleri de olumsuz etkileyen bu durumun sayısal analizini gerçekleştirme ihtiyacı duyduk. Çünkü sistem performansını denetlediğimiz bu tesislerdeki dışsal (sistemin malzeme ve işçilik kalitesi dışında kalan) sebepler bu sistemle ilgili yanlış analizler yapılmasına sebep olabilmektedir.

Bu analiz sırasında 2 farklı deney ile bu çalışma yapılmıştır:

  • Analiz: Aynı panel özelinde standart test koşullarına uyarlanmış üretim değerlerinin temiz durum ve kirli durumdaki değerlerinin kıyaslanması
  • Analiz: Santral üretimi bazında günlük maksimum güç çıkışlarının incelenmesi
  1. Analiz: Analiz sırasında kullanılan panele ait “datasheet” detayları aşağıdaki gibidir:
PMPP STC (Watt) VOC STC (Volt) ISC STC (Amper) Çarpım FF STK
265 38,01 8,94 339,81 %78,1

Yaklaşık yarım saat farkla ölçüm alınmış aynı panelin temizlik öncesi ve sonrası iki durumunun görüntüsü aşağıdaki gibidir.

1

Temizliğin etkisinin rahatlıkla gözlemlenebildiği bu analizde ölçüm değerleri ve kıyaslamaları aşağıdaki şekilde görmek mümkündür. Panel marka ve model verilmeksizin, kalibrasyonu yapılmış ölçüm cihazlarının ölçüm toleranslarının, panel degredasyonlarının, panel toleranslarının da dikkate alınması gerektiği bu senaryoda sonuçlar aşağıdaki gibidir:

Panel Durumu Tarih ve Saat Işınım

(W/m2)

Hücre Sıcaklığı

(°C)

VOC OPC

(Volt)

ISC OPC

(Amper)

Kirli 26.7.2018 09:28 738 49,80 33,70 6,13
Temiz 26.7.2018 09:51 817 49,60 33,60 7,14

Bu değerler çalışma durumunu yansıttığından kıyaslamaları direk olarak yapmak doğru sonuçlardan sapma anlamına gelecektir. Dolayısıyla bu değerlerin standart test koşullarına uyarlanmış hali üzerinden analiz yapmak daha doğrudur. Bu değerlere ise aşağıdaki tablodan ulaşılabilir.

  • Panelin elle detaylıca temizliğinin yapılmış olması önemlidir. 1 MWac güçteki bir santralde 4000’in üzerinde panel olduğu durumda yıkama için endüstriyel tipte cihazlar kullanılacak ve bu denli detaylı temizlik mümkün olmayacaktır. Dolayısıyla bu durum üretim farkının bu denli yüksek çıkmasının bir sebebidir.
  • Analiz için panel yıkanmadan önceki durumda olabilecek en kirli ve lekeli panelin seçilmiş olması bu farklın yüksek çıkmasının sebeplerindendir. Dolayısıyla tüm panellerde yıkama bu kadar fark göstermeyebilir.

Ancak bu ve diğer hususlar bu farkın daha düşük seviyelerde olabileceğini gösterse bile yine de temizliğin önemini gözler önüne sermektedir.

  1. Analiz: Gerçekleştirdiğimiz bir denetim/test/ölçüm sırasında izleme sisteminden takibimiz sonucunda yıkanma öncesi ve sonrası durumu tüm santral için 3 farklı ortam sıcaklığı senaryosunda inceleme fırsatımız oldu. 27 Temmuz 2018 tarihinde yıkanan santralin bu tarihten önceki ve sonraki günlerinde yapılan analizlerinde kontrollü deneyi sağlayabilmek adına aynı santralin gün içerisinde neredeyse maksimum güce ulaştığı 12:00’daki üretim değerleri dikkate alınmıştır. Sıcaklıktan kaynaklı farklı üretimler gerçekleşebileceğinden sıcaklıkla ilgili birden çok senaryo dikkate alınmıştır. Bu senaryolar;
  • Gün içi en yüksek sıcaklık
  • Gün içi ortalama sıcaklık
  • Gün içi en düşük sıcaklık

durumlarının eşit olduğu iki farklı gün için incelenmiştir. Benzer şekilde ışınım ve diğer etmenlerin de etkileri farklı üretimlere sebep olabileceğinden birden fazla analiz yapma ihtiyacını doğurmuştur. Yıl içerisinde farklı günlerde ışınım değişim gösterebileceğinden yaklaşık 10 günlük kısıtlı bir süre içerisinde kıyaslamalara yer verilmiştir.  Bu kıyaslamalarda alınan sonuçlar ise aşağıdaki gibidir:

Senaryo Panel Durumu Tarih ve Saat Güç Değeri (kWac) Fark
Gün içi en yüksek sıcaklık eşit Kirli 26.7.2018 777 %1,4
Temiz 30.7.2018 788
Senaryo Panel Durumu Tarih ve Saat Güç Değeri (kWac) Fark
Gün içi ortalama sıcaklık eşit Kirli 20.7.2018 764 %3,0
Temiz 30.7.2018 788
Senaryo Panel Durumu Tarih ve Saat Güç Değeri (kWac) Fark
Gün içi en düşük sıcaklık eşit Kirli 26.7.2018 777 %5,2
Temiz 28.7.2018 820

Bu üç senaryo için temizliğin güç değerine ortalama katkısı ise %3,2 olarak tespit edilmiştir. Bu durumda da değerlendirilmesi gereken aşağıdaki önemli hususlar mevcuttur: 

  • Ölçülen değerler santrallerin panellerinin çıkış gücü (kWdc) değil, şebekeye basılan enerjideki (kWac) değişimdir.
  • Yıkama endüstriyel tip cihazlarla gerçekleştirilmiştir. Birinci analizdeki kadar detaylı yapılmamıştır. Son durumda dahi panel üzerinde özellikle fırçanın izlediği yönde kenarlarda toz birikintileri gözlemlenmiştir.

2

  • Bu analizde ele alınan panellerdeki kir ise birinci analizde ele alınan panellerdeki kirden farklıdır. Bu analizdeki kir, daha çok toz seviyesindedir. Dolayısıyla farkın daha düşük seviyelerde olduğunu görmek mümkündür.

2

Bu iki analize ek olarak; Logo olarak denetimler sırasındaki tespitlerimizden bir diğeri ise farklı sebeplerden kaynaklı lekelerin paneller üzerinde bıraktığı kalıcı ısınmalardır. Bu ısınmalar bazen lokal olarak hücre seviyesindeyken, bazen panelin tamamına yayılmış seviyededir.

4

Temizlikler çok uzun aralıklarda gerçekleştirildiğinde ise bazı lekeler panel üzerine işlemekte ve cam üzerinde kalıcı lekeler bırakmaktadır. Bunun en büyük örneği ise panel üzerinde yapışık kalan bantların ve çerçeveyi korumaya yönelik sarılan sera görünümlü malzemelerin yapışkanlarıyla birlikte erimesidir. Aşağıdaki fotoğraf ise 6 aydır çalışan bir santralde gördüğümüz ve yıkandığı halde sökülmeyen bantın görüntüsüdür.

5

Bu durum, ilk inşaat sırasında panellerin temiz kalmasına da özen gösterilmesi gerektiğini gözler önüne sermektedir.

Yapılan bu analizler panellerin temizliğinin önemini somut örneklerle göstermek için hazırlanmıştır. Analizlerde çıkarılan sonuçlara göre kirlilik tüm sahalar için aynı değerlerde performans düşüşüne veya aynı problemlere sebebiyet vermeyebilir. Benzer şekilde temizlik konusunda gerek verdiğimiz seminerlerde gerekse denetimler sırasında yatırımcılarımız tarafından bize en çok yöneltilen soru ne kadar sürede bir yıkamanın gerçekleştirilmesi gerektiğidir. Bu soruya cevabımız yıkamanın santralin kirlenme potansiyeline bağlı olarak yapılmasıdır. Ancak bakım kapsamında da de bu temizlik işlemi belirli periyotlarda gerçekleştirilebilir. Lokasyona bağlı mevsimsel farklılıklar bile temizlik için göz önünde bulundurulması gereken bir durumdur. Yağışın bol ve temiz olduğu (çamur yağmaması gibi) durumlarda bu paneller doğal yöntemlerle üzerindeki kaba kiri atabilmektedirler. Ancak bu durumlarda dahi profesyonel temizliğe ihtiyaç duyulabilir. 3 aylık bir süreçte aşağıdaki şekli alan bir santral için ise yılda bir temizlik yapılmalıdır lafı çok iyimser bir yaklaşım olacaktır.

6

Her işte olduğu gibi bu işin de işin profesyonelleri tarafından yapılmasında fayda vardır. Çünkü bu santrallerde elektrik ve elektronik aksamlar ve çok ince işçiliklerle yapılmış işler mevcuttur. Aynı şekilde yıllarca çeşitli doğa olaylarına maruz kalan bu tür sistemleri çok sık veya çok seyrek bir şekilde uygun olmayan su (kireçli vb.) ve cihazlarla (sert fırça vs.) yıkamak temizlikten ziyade ürünlere zarar anlamına gelebilir.

E-Posta: c.tutasi@solpeg.com

Web:      www.solpeg.com 

 

Bir Cevap Yazın