Μελέτη επιβεβαιώνει ότι οι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς θα πρέπει να λειτουργούν χωρίς σφάλματα για περίπου 15 χρόνια
μετατροπείς, φωτοβολταϊκά, σφάλμτα, απόδοση, βελτιστοποιητές ισχύος
Μια νέα μελέτη από το Πανεπιστήμιο Εφαρμοσμένων Επιστημών της Βέρνης δείχνει ότι η απόδοση των περισσότερων φωτοβολταϊκών μετατροπέων και βελτιστοποιητών ισχύος παραμένει η βέλτιστη για έως και 15 χρόνια. Οι αντιστροφείς που εξετάστηκαν προέρχονταν κυρίως από τους κατασκευαστές Fronius, Sputnik και SMA και οι περισσότεροι βελτιστοποιητές ισχύος που εξετάστηκαν προέρχονταν από τη Solaredge.
Οι ερευνητές εξέτασαν τον τύπο των ηλεκτρονικών ισχύος, το έτος που τέθηκε σε λειτουργία το Φ/Β σύστημα και το έτος που παρουσιάστηκε το πρώτο σφάλμα που σχετίζεται με την ενέργεια.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Εφαρμοσμένων Επιστημών της Βέρνης (BFH) διερευνούν επί του παρόντος την ανθεκτικότητα και την απόδοση των φωτοβολταϊκών μετατροπέων και των βελτιστοποιητών ισχύος από συνολικά 1.280 φωτοβολταϊκά συστήματα που βρίσκονται στην Ελβετία.
Στην έρευνά τους, οι ερευνητές εξέτασαν τον τύπο των ηλεκτρονικών ισχύος, το έτος που τέθηκε σε λειτουργία το Φ/Β σύστημα και το έτος που παρουσιάστηκε το πρώτο σφάλμα που σχετίζεται με την ενέργεια. Η αξιολόγησή τους αποκάλυψε έναν μέσο χρόνο μέχρι να εμφανιστεί το πρώτο σφάλμα που σχετίζεται με την ενέργεια. Τα αποτελέσματα όλων των μετατροπέων και των βελτιστοποιητών ισχύος που εξετάστηκαν δείχνουν ότι πάνω από το 50 τοις εκατό των ηλεκτρονικών ισχύος δεν εμφανίζουν σφάλματα που σχετίζονται με την απόδοση μέχρι την ηλικία των 15 ετών, έγραψαν οι ερευνητές στα προκαταρκτικά ευρήματά τους.
Τα δεδομένα έδειξαν επίσης ότι η διάρκεια ζωής εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Για παράδειγμα, οι πιο ισχυροί φωτοβολταϊκοί μετατροπείς έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής. Ενώ οι βελτιστοποιητές ισχύος που θεωρούνται ξεχωριστοί είχαν τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η συνολική αξιοπιστία ενός φωτοβολταϊκού συστήματος αυξάνεται με μικρότερο αριθμό ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ισχύος.
Οι παράγοντες
Οι Ελβετοί επιστήμονες ανακάλυψαν περαιτέρω ότι τα ηλεκτρονικά ισχύος εξωτερικού χώρου είναι πιο επιρρεπή σε παρεμβολές από τους εσωτερικούς φωτοβολταϊκούς μετατροπείς και τους βελτιστοποιητές ισχύος. Ταυτόχρονα, ανακάλυψαν ότι το πρώτο σφάλμα εμφανίζεται νωρίτερα σε φωτοβολταϊκά συστήματα με μετατροπείς με βελτιστοποιητές ισχύος παρά σε συστήματα που δεν διαθέτουν βελτιστοποιητές ισχύος. Η διάρκεια ζωής των συσκευών ποικίλλει επίσης ανάλογα με τον κατασκευαστή.
Οι ερευνητές διευκρίνισαν, ωστόσο, ότι η εγκυρότητα των αποτελεσμάτων τους είναι περιορισμένη. Καθώς πρόκειται για μια μη αντιπροσωπευτική διατομή των ηλεκτρονικών ισχύος που χρησιμοποιούνται σε συστήματα οροφής στην Ελβετία ή την Ευρώπη. Οι εξεταζόμενοι φωτοβολταϊκοί μετατροπείς προέρχονταν κυρίως από τους κατασκευαστές Fronius, Sputnik και SMA και οι περισσότεροι από τους βελτιστοποιητές ισχύος που εξετάστηκαν προέρχονταν από τη Solaredge.
Τα αίτια των αστοχιών και των ελαττωμάτων δεν έχουν ακόμη καταγραφεί με ακρίβεια. Γενικά, η αστοχία ενός βελτιστοποιητή ισχύος συνήθως οδηγεί σε χαμηλότερη απώλεια απόδοσης σε ένα φωτοβολταϊκό σύστημα παρά σε αστοχία ενός μετατροπέα. Ωστόσο, και τα δύο ελαττώματα βαθμολογήθηκαν με το ίδιο στην αξιολόγηση. Θα πρέπει επίσης να γίνει μια θεμελιώδης διάκριση στο ότι οι ελαττωματικοί βελτιστοποιητές ισχύος αντικαθίστανται συνήθως, ενώ οι ελαττωματικοί μετατροπείς επισκευάζονται.
Παρά την περιορισμένη έκταση της δουλειάς τους, οι ερευνητές του BFH τόλμησαν να βγάλουν ένα συμπέρασμα σχετικά με τα προηγούμενα δεδομένα τους. Πιστεύουν, στην πραγματικότητα, ότι ο «εμπειρικός κανόνας ότι οι μετατροπείς πρέπει να λειτουργούν χωρίς σφάλματα για περίπου 15 χρόνια» επιβεβαιώνεται από τα ευρήματά τους. Το ερευνητικό έργο θα διαρκέσει μέχρι το τέλος του 2025 και η έρευνα θα επαναληφθεί στο μέλλον και θα επεκταθεί και σε άλλα συστήματα.
