Performans, GES santralleri için en önemli unsurdur. Performans oranı hesaplanması için gerekli olan meteorolojik verilerin toplanması gerekli sensörler aracılığı ile sağlanmaktadır. Yalnızca bu veriler ışığında performans değerlendirmesi yapılabilir.
Performans hesabı için gerekli olan veriler nelerdir?
- Işınım değeri
- Panel yüzey sıcaklığı
- Hava-Ortam sıcaklığı
- Rüzgar şiddeti/Hızı
- Rüzgar yönü
- Bağıl nem değeri
#Resim1.1 SEVEN Sensör Meteoroloji İstasyonu
Ortam Sıcaklığının GES Santralleri için önemi nedir?
Modül sıcaklığı arttıkça PV performansı düşmektedir. PV paneller güneş enerjisinin %5-25’ini elektrik enerjisine dönüştürürler. Bu nedenle güneş enerjisinin fazlası modüllerde ısınmaya sebep olur. PV ve dış ortam arasındaki sıcaklık farkı güneş ışığı yoğunluğuna göre değişir. Modül sıcaklığı yükseldikçe PV modülden alınan güç azalır. Sıcaklıktan kaynaklanan kayıplar ise, direkt olarak hücre sıcaklığı ile doğru orantılıdır. Eğer ortam sıcaklığı yükselirse, hücre sıcaklığı da yükselir, bu da üretilen enerjinin azalmasına neden olur (Sıcaklığın artması ile PV hücrenin kısa devre akımı artarken açık devre gerilimi azalır).
İnverterler sıcaklık artışı ile güç düşümüne uğramaktadırlar. Güç düşümü, inverterlerin bileşenlerindeki aşırı ısınmayı engellemek için kendi gücünü düşürmesi olayıdır. Bu olay, inverter gücünün kontrollü olarak azaltılmasıdır. Normal çalışmada, inverterler maksimum hızda çalışır. Bu çalışma noktasında, PV voltajı ile PV akımı arasındaki oran maksimum güçle sonuçlanır. Maksimum güç noktası, güneş ışınım seviyelerine ve PV modül sıcaklığına bağlı olarak sürekli değişir. Sıcaklık düşürme, inverterdeki hassas yarı iletkenlerin aşırı ısınmasını önler. Sürekli izlenen inverter bileşenleri sıcaklığı belirli bir noktaya ulaşıldığında, inverter çalışma noktasını azaltılmış bir güç seviyesine kaydırır. Güç, adım adım azaltılır. Aşırı ısınma durumlarında ise inverter tamamen kendini kapayacaktır. Buna karşın sıcaklık, hassas bileşenler için yine kritik bir değerin altına gerilediğinde de inverter optimum çalışma noktasına geri döner.
PV arkasında oluşan sıcaklık panellerin havalandırmasıyla doğrudan ilişkilidir. Eğer PV arka yüzeyinden havalandırma imkanı vermeyecek şekilde monte edilirse, arka yüzeyde oluşacak sıcaklık nedeniyle performans düşer.Anlaşılacağı üzere PV panellerin ve invertör gibi ana ekipmanların verimlerine doğrudan etkiyen sıcaklık değişimi, santralin enerji kazanım hesaplarının düşük belirsizlikle gerçekleştirilebilmesi için önemlidir. Bu nedenle Seven Sensör ortam sıcaklığını ölçmek için PT1000 sensör üretimi yapmaktadır.
#Resim 1.2 Ortam Sıcaklık Sensörü|PT1000
Ortam sıcaklık sensörü sayesinde sıcaklığa bağlı olarak yaşanılan performans kayıpları gözlemlenebilir. ortam sıcaklığında meydana gelen artışlar, yüksek sıcaklık koşulları modül sıcaklığının artması ile doğrudan ilişkilidir. Performans kayıplarına sıcaklık etkisini gözlemleyebilmek için ortam sıcaklığını düzenli ve doğru şekilde ölçmek gerekmektedir.
Güneş enerji santrallerinde sıcaklığın ve sıcaklık sensörlerinin önemini daha iyi anlatabilmek için yazdığımız diğer makalelerimizi de okuyabilirsiniz.