Aurinkopaneelien kunnonvalvonta- ja vianetsintämenetelmät

Abstract

Aurinkosähkön tuotanto on kasvanut Suomessa nopeasti, ja erityisesti teollisen kokoluokan aurinkovoimaloiden määrän ennustetaan kasvavan merkittävästi tulevina vuosina. Tämän takia aurinkovoimaloiden kunnossapidon merkitys korostuu. Johtuen teollisen kokoluokan aurinkovoiman uutuudesta Suomessa, ei niiden kunnossapidosta ole vielä kertynyt laajaa käytännön kokemusta, minkä takia oli tarve tutkia menetelmiä, joilla suurten aurinkovoimaloiden aurinkopaneelien kunnonvalvontaa- ja vianetsintää saadaan toteutettua tehokkaasti. Tehtävänä oli selvittää, mitä kunnonvalvonta- ja vianetsintämenetelmiä voidaan hyödyntää aurinkopaneelien piilevien vikojen tunnistamisessa teollisen kokoluokan aurinkovoimaloissa sekä arvioida niiden soveltuvuutta ja tehokkuutta toimeksiantajan voimaloissa.

Tutkimus tehtiin käyttäen lähteinä kansainvälistä tutkimuskirjallisuutta sekä toimeksiantajan aurinkovoimaloiden teknisiä lähtötietoja. Tarkasteltuja menetelmiä olivat aurinkovoimalan suorituskyvyn mittaaminen, data-analytiikkaan perustuva kunnonvalvonta, IV-käyrämittaus, lämpökamerakuvaus automaattisella kuvantunnistuksella sekä elektroluminesenssi-, fotoluminesenssi- ja ultraviolettifluoresenssikuvaukset. Osana menetelmien arviointia suoritettiin myös automaattiseen kuvantunnistukseen perustuvan dronekuvausjärjestelmän koekäyttö.

Tuloksena todettiin, että reaaliaikaiseen mittausdataan perustuva kunnonvalvonta ja data-analytiikka mahdollistavat piilevien vikojen havaitsemisen etävalvonnan avulla. Dronella suoritettu lämpökamerakuvaus yhdistettynä automaattiseen kuvantunnistukseen on nopea menetelmä aurinkopaneelien vikojen paikantamiseen. IV-käyrämittauksella saadaan tietoa aurinkopaneelien suorituskyvystä, mutta sen käyttö todettiin työlääksi suurissa voimaloissa. Luminesenssikuvausmenetelmät ovat teknisesti käyttökelpoisia, mutta suoritusnopeudeltaan hitaita ja työläitä. Ultraviolettifluoresenssikuvaus ei sovellu bi-facial-aurinkopaneeleille.