Întreținerea și mentenanța parcurilor fotovoltaice

Pentru ca o investiție de acest gen să poată funcționa la capacitate maximă trebuie să se asigure, periodic întreținerea și mentenanța parcurilor fotovoltaice. Depunerile de praf și murdărie, excrementele de pasăre sau vegetația uscată pe suprafața panourilor pot cauza pierderi de energie de până la 50% datorită fenomenului de mismatch. Curățarea eficientă și regulată a modulelor prelungește durata de viață și scade riscul de deteriorare gravă, ireversibilă a echipamentelor.

Cerințele de mentenanță pentru parcurile fotovoltaice sunt mai reduse comparativ cu alte tipuri de centrale de energie.

Verificări necesare

Drenajul apei pe suprafața panourilor trebuie să fie corespunzător.

Panourile trebuie să fie curate, neumbrite, să nu prezinte defecțiuni vizibile, fisuri sau crăpături prin care s-ar putea infiltra apa. Să nu aibă culoarea modificată (semn de defecțiune internă).

Structura metalică se verifică pentru a detecta eventualele semne de rugină. Cadrele metalice trebuie să fie fixate corespunzător, să nu existe joc între elemente. Clemele de prindere să nu fie căzute sau dislocate.

Semnalizatoarele să fie vizibile, să nu fie doborâte de vânt.

Întreținerea și mentenanța parcurilor fotovoltaice: Curățarea

Se vor folosi echipamente de protecție individuale corespunzătoare, cizme de cauciuc și mănuși antităiere.

Se vor folosi perii cu peri moi, anti-zgâriere – zgârieturile de suprafață scad din eficiența panourilor.

Se va verifica duritatea apei – o apă prea dură poate provoaca depunerea de săruri, chiar dacă procesul de curățare a fost corect realizat.

Apa de curățare trebuie să aibă aceeași temperatură ca și panourile pentru a evita fisurarea cauzată de șocul termic.

La suprafețe extinse de parcuri e nevoie de o cantitate importantă de apă pentru curățare. Sunt nevoie de aproximativ 4 l de apă pentru a curăța un panou, dar cantitatea se dublează în zonele uscate și nisipoase. O alternativă mai economă din punct de vedere al consumului de apă este curățarea uscată, dar impune folosirea unor agenți chimici speciali.

O atenție deosebită trebuie acordată detergenților folosiți, care ar putea contamina solul. Nu se utilizează produse de curățare abrazive, nici solvenți ce pot deteriora suprafața panourilor ducând chiar la anularea garanției oferite de producător.

Frecvența se va adapta la particularitățile sezonului (primăvara- polen, vara-praf, toamna-vegetație uscată etc) și va ține cont și de autocurățarea favorizată de ploi. În general, curățarea se efectuează de 1 până la 5 ori pe an.

În cazul acumulării de zăpadă, curățarea modulelor nu este unanim recomandată pentru că poate duce la zgârierea modulelor. În zonele nordice s-a încercat și crearea unor sisteme speciale de topire a zăpezii, dar consumul crescut de energie pe care îl necesită pare să depășească beneficiile de producție.

Întreținerea și mentenanța parcurilor fotovoltaice – Verificarea circuitelor electrice

Pentru efectuarea testelor electrice specifice se vor prefera zilele senine, în care iradierea solară este maximă. Testele vor fi efectuate doar de personal calificat și instruit.

Curățarea transformatorului, testul IR și verificarea cablului se efectuează de 2 ori pe an.

Filtrul ventilatorului atașat la invertor se curăță de 4 ori pe an.

Componentele electrice trebuie închise în spații protejate de factorii externi, de animale și insecte ce le-ar putea roade. Se verifică eventualele urme de coroziune, rupere, fisurare sau dacă există elemente arse.

Întreținerea și mentenanța parcurilor fotovoltaice – Controlul creșterii vegetației

Controlul prin asocierea unei activități de pășunare

Este cea mai ecologică metodă și permite exploatarea duală a terenului. Animale de talie mică (ovine, caprine etc) sunt aduse de crescători pe terenul parcului. Prin pășunarea constantă , nivelul vegetației este ținut sub control de ierbivore.

Controlul prin ierbicidare

Este o metodă mai puțin prietenoasă cu mediul, pentru că poluează solul și apele subterane. Se evită contactul spray-urilor cu panourile. În caz de contact accidental, se vor spăla cu apă.

Tăirea mecanizată a ierbii

Pe lângă dezavantajul de a fi o metodă consumatoare de energie electrică, poate provoca spargerea sau fisurarea panourilor dacă în procesul de tăiere se antrenează pietricele.

Particularități de mediu

Avifauna caracteristică zonei în care e amplasat parcul influențează în mod direct perioadele în care murdărirea cu excremente de pasăre va fi maximă și este un factor ce trebuie luat în considerare când se stabilește calendarul de curățare al panourilor. Dacă parcul e localizat pe traseul de migrație, este foarte probabil ca în timpul acestor deplasări, gradul de pătare al modulelor să atingă cote maxime. Excrementele de pasăre, datorită pH-ul acid, produc degradarea ireversibilă a echipamentelor prin demineralizarea suprafeței de sticlă. Se recomandă ca îndepărtarea lor să se efectueze cât mai rapid, pentru a diminua timpul de contact și implicit, deteriorarea. Pentru că ariile

acoperite de impurități obstruează lumina solară, apar multiple puncte fierbinți (hot spot-uri) în circuit, ceea ce crește riscul de ardere a componentelor.

Parcurile fotovoltaice ocupă suprafețe mari și pentru că reflectă cerul, pot fi confundate de păsări cu o sursă de apă. Iluzia le determină să aterizeze în viteză, iar impactul violent cu modulul poate provoca zgârierea sau spargerea echipamentului și rănirea, uneori mortală a stolului. Aceste situații sunt dificil de gestionat, de aceea se recomandă luarea în calcul a comportamentului avifaunei locale înainte de a construi parcul, pentru determinarea eventualelor riscuri.

Rozătoarele pot afecta componenetele electrice. Ca și soluție, se evită ca firele să fie poziționate prea aproape de sol sau de structura de susținere pe care pot urca animalele. Dacă riscurile de degradare pe această cale sunt mari, se poate opta pentru utilizarea de cabluri ecranate sau grilaje speciale. Și animalele ce asigură controlul ierbii (oi, capre, porci, gâște etc) pot provoca pagube materialelor expuse. Cu cât e mai mare talia lor, cu atât crește și riscul de deteriorare al instalațiilor prin impact cu greutatea corpului, de aceea activitatea de pășunare a bovinelor, cailor, nu este recomandată în perimetrul parcurilor fotovoltaice.

Umbrirea oferită de module și spațiile dintre ele sunt apreciate și de insecte precum viespile sau albinele. Frecvent acestea își fac cuiburi în cadrele structurii de susținere sau între cabluri, putând provoca scutcircuite și arcuri electrice în instalație. În acest caz, se recomandă ca dezinsecția să fie realizată de personal specializat.

În zonele aride, procesul de deteriorare al echipamentelor din cauza expunerii solare directe și a temperaturilor mari este mult mai rapid. Garniturile de cauciuc, cablurile, componenetele plastice și tabloul electric trebuie poziționate în zone umbrite. Se vor prefera întotdeauna elementele realizate din metal față de alte materiale (de exemplu, se folosesc benzi metalice de fixare a cablurilor, în locul celor plastice).

În apropiere de zonele de producție de alcool etilic (distilerii) se creează un mediu propice pentru dezvoltarea fungilor Baudoinia compniacensis. Această ciupercă poate popula modulele fotovoltaice, formând pete întunecate pe suprafața panourilor.

Mediul industrial de proximitate poate afecta parcul fotovoltaic prin precipitarea abundentă și frecventă a particulelor poluante (cărbune, gips, praful provenit din producția îngrășămintelor organice). Cercetările au demonstrat că particulele fine sunt asociate cu pierderi de energie mai semnificative decât depunerile de particulele mari și favorizează creșterea temperaturii modulelor, cu risc de scurtcircuitare. Un efect asemănător îl au și depunerile de polen în perioada primăverii.

Surse:

https://blogs.infosys.com/engineering-services/5g-edge/challenges-in-solar-farm-operations-and-maintenance.html

https://www.cleanmax.com/solar-update/smooth-operation-and-maintenance-as-easy-as-1-2-3.php

https://www.cleanmax.com/solar-update/how-a-solar-power-plant-is-maintained.php

https://www.pseau.org/outils/ouvrages/usaid_solar_pv_system_maintenance_guide_guyana_hinterlands_stand_alone_solar_pv_installations_2013.pdf

https://www.cbos.tas.gov.au/__data/assets/pdf_file/0008/616778/Checklist-Recommended-Maintenance-for-Solar-Energy-Systems.pdf

https://www.energy.gov/sites/default/files/2015/09/f26/7a%20-Step5-Operations-Maintenance.pdf

https://www.hindawi.com/journals/ijp/2019/1892148/