Özet
Araziye kurulan fotovoltaik paneller gözden uzak yapılanmış çalışmalar olduğundan yapılacak bakım faaliyetleri oldukça önem kazanmaktadır. Sistem arızalarının erken tespiti ve yangın gibi acil durumlarla karşılaşılmaması için etkin bir bakım sisteminin oluşturulması ve yürütülmesi gerekmektedir. Bu bildiride, söz konusu sistem arızalarının erken tespiti ve acil durumlarla karşılaşılmaması için yapılan bakım faaliyetlerinden, uzaktan izleme sisteminin faydalarından ve termal kamera ölçümleri ile tüm sistem bağlantılarının kontrolünün tesis güvenliği açısından etkilerinden bahsedilmiştir
1. Giriş
02/10/2013 tarihli ve 28783 sayılı Resmi Gazete’de yayımlanan Elektrik Piyasasında Lisanssız Elektrik Üretimine İlişkin Yönetmeliğin Uygulanmasına Dair Yönetmelik ile tarıma elverişsiz arazilerde GES kurulumu hız kazanmıştır. Kurulan santraller insan müdahalesine ihtiyaç duymadığından gözden uzak noktalarda konuşlandırılmıştır. Dolayısıyla gerçekleşecek bir problemin erken tespiti, kritik üretim kayıplarının önlenmesi ve yangın durumuna kadar varacak acil durumların önlenmesi için oluşturulacak bakım faaliyetleri büyük öneme sahip olmuştur
2. Verim Kaybının Önlenmesi İçin Uygulanacak Etkin Bakımlar
2.1. Tozlanma Kontrolü
Dünyadaki toz durumuna bakılırsa Afrika 4. derece tozlu ise Türkiye 3. derece toza sahip ülke konumundadır. Yani 2. yoğun tozlu sınıfında yer almaktadır. [1]
Yapılan çalışmalarda araziye kurulan GES santrallerinde tozlanma kaynaklı üretim kayıplarının %20’lere kadar ulaştığı tespit edilmiştir. Bu tespit için, sürekli temizlik ve bakımı yapılan referans modülde gerçekleştirdikleri ölçüm ile sahadaki modüllerin ölçüm değerlerini karşılaştırarak yapmışlardır. Bu durum santrallere koyulan güneş radyasyonu ölçüm cihazı ile online izleme şeklinde gerçekleştirilebilmektedir. [1]
Kurulan izleme sistemi ile tespit edilen üretim kayıpları %10’u geçtiğinde temizlik (panellerin yıkanması) faaliyeti yapılmalıdır. Bu faaliyet için panellerin üzerine kurulacak otomatik yıkama sistemi ile yıkama yapılabileceği gibi, bir personelin fırça ile yıkaması şeklinde de gerçekleştirilebilir. Genelde otomatik yıkama sistemleri ilk kurulum maliyetleri ve geri ödeme süreleri bakımından yüksek kaldığından personelin fırça ile yıkaması şeklinde temizlik yapılmaktadır. Yapılan panel temizlik faaliyeti ortalama 3-4 ayda bir gerçekleştirilmekte ve önlenen verim kaybı nedeniyle faaliyetin geri ödeme süresi 2-2.5 ay civarında gerçekleşmektedir. Panellerin bulunduğu ortama göre bu süreler artıp azalmaktadır.
2.2. Kalan Panellerin Kontrolü
Sistemde üretim kaybı yaratan diğer bir durum da, oluşan bir problem nedeniyle sistemin kendini korumaya alması kaynaklı gerçekleşmektedir. Sistem kurulumunda kullanılan invertörlerin tedarik edildiği firmanın veri toplama yazılımı ile uzaktan invertör üretimlerinin takibi ile söz konusu oluşacak üretim kayıplarının invertör bazında en kısa sürede tespit edilebilmesi sağlanmaktadır.
50 kW kurulu güç üzerindeki santrallerde Elektrik Dağıtım Şirketi’nin zorunlu kıldığı scada izleme sistemi haricinde panele kadar izlemenin yapılabileceği scada sisteminin kurulması en uç nokta olan panel bazında sorunun hızlı tespiti açısından önemli bir faaliyettir.
Kurulan scada sistemi ile anlık olarak sistem izlenebilir hale gelmektedir. Buradaki üretim/hata durumları ile sorun tespiti yapılıp kısa zamanda müdahale gerçekleştirilerek kayıplar minimuma indirilmektedir.
Kendisine bağlı panel sayıları eşit olan invertörlerin (dizilerin) üretim karşılaştırmaları da kayıplar hakkında bilgi vermektedir. Kritik nokta bu durumun hızlı tespit edilmesidir.
3. Periyodik Bakımlar
Verimsiz arazilere kurulan GES’lerde önemli bir diğer bakım da periyodik bakımlardır. Mevsim geçişlerinde (yazdan kışa / kıştan yaza) ya da maksimum mevsim koşullarında (yaz ortasında / kış ortasında) panelden hücreye kadar tüm bağlantıların ve ekipmanların kontrolü ile sistemdeki sorunların tespiti yine üretim kaybını önlemek ve oluşabilecek daha büyük problemlerin erken tespiti açısından önem arz etmektedir.
Eş özellikteki dizilerin AC-DC gerilim kontrolleri ile de sahanın kontrolü yapılmaktadır.
Yangına sebep olan mikro çatlakların ve hatalı konnektör bağlantılarının tespiti için de termal kamera ölçümlerinin yaptırılması bu riskin ortadan kaldırılması için önemli bir periyodik kontrol faaliyetidir. Termal kamera kontrol faaliyeti panellerin kontrolü, invertörlerin kontrolü, panoların kontrolü ile tüm bağlantıların kontrolü yapılabilmektedir. Elektik Yüksek Gerilim Tesisleri İşletme Sorumluluğu Yönetmeliği’ne göre tesisin sorumlu Elektrik Müh. tarafından Elektrik Dağıtım Şirketi’nin belirlediği periyotta kontrolleri gerçekleştirilir. Bu kontrol ile de trafo hücresi ve bağlantıların genel kontrolü yapılmaktadır.
4. Genel Kontrol ve Analiz
GES sisteminde paneller ile ilgili test ve kontroller üretici firma tarafından yapılmaktadır. Söz konusu panellerin transferi ya da montajı esnasında meydana gelen olaylar kaynaklı deformasyonlar/sorunlar meydana gelebilir. Söz konusu sorunların tespiti için her bir panelin kontrolü ve genel olarak sistemin rüzgar yükü dayanımı, kar yükü dayanımı gibi kontroller, scada izleme sistemi ya da periyodik kontroller sonucu tespit edilen uygunsuzluklara göre TSE Fotovoltaik Test Laboratuvarı’na yaptırılabilir. Laboratuvardan alınacak rapora göre aksiyon kararlaştırıp yine hızlı şekilde sorunun ortadan kaldırılması sağlanır.
5. Sonuç
Tarıma elverişsiz arazilere kurulan güneş enerjisi santrallerinde kontrol ve izleme için tedarikçi firmanın yazılımının ya da daha profesyonel bir yazılımın kullanılması, üretim kayıpları, panel arızaları, invertör arızaları, bağlantı problemleri, panellerin tozlanması gibi birçok sorunun erken tespiti için önemlidir. Mevsim geçişlerinde ya da mevsim koşullarının pik yaşandığı dönemde yapılacak termal kamera kontrolleri ve akım/gerilim kontrolleri panellerdeki sorunların tespiti için önemli periyodik faaliyetlerdir. Gözden uzak arazilerde kurulu bu tesisler için gerçekleştirilen etkin bakım faaliyetleri ile oluşacak üretim kayıplarının en kısa sürede önlenmesi sağlandığı gibi meydana gelebilecek yangın gibi acil durumların oluşmadan önce tespiti ve müdahalesi gerçekleştirilmiş olur.
6. Teşekkür
Deniz Tekstil San. Tic. A.Ş. Genel Müdür Yrd. Sn. Murat İlhan’a ve Boyahane İşletme Müdürü Sn. İlker Aksu’ya bilgi paylaşımı ve desteklerinden dolayı teşekkür ederim.
7. Kaynaklar
- Çubukçu, M., Akanalçı, A. (2017). Türkiye’de Fotovoltaik Güç Santrallerinde Toz Etkisinin İncelenmesi, 7. Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu ve Sergisi Bildiriler Kitabı, ISBN 978-605-01-1053, 12-26.
- https://www.solarabcs.org/O&M/, Erişim Tarihi: 26 Temmuz 2019.
- https://www.solarian.com.tr/, Erişim Tarihi: 26 Temmuz 2019.
- https://www.flir.com/suas/, Erişim Tarihi: 26 Temmuz 2019.
- https://www.linkedin.com/in/solar-tse-26155a140/, Erişim Tarihi: 26 Temmuz 2019