Kirlilik sensörleri, güneş enerji santrallerinde (GES) PV panellerin yüzeyinde biriken kir ve tozun enerji üretiminde meydana getirdiği kaybı ölçen sensörlerdir. Sensörden alınan veriler sayesinde temizlik periyotları verilere dayalı bir şekilde daha doğru planlanabilir. Bu sensörler Kirlilik Tespit Sensörü veya Toz Sensörü olarak da adlandırılır.
Kirlilik Tespit Sensörü nasıl çalışır?
IEC 61724-1:2021, PV santrallerinde performans izleme için kullanılan standarttır ve kirlenme kaybını izlemek üzere “kirlenme oranı” yaklaşımını tanımlar.
IEC standardı kirlenme ölçümünde ne ister?
Kirlenmeyi izlemek için, aynı koşullarda çalışan temiz referans ile kirlenmeye bırakılan ölçüm elemanının karşılaştırılması esas alınır (IEC 61724-1:2021 Annex C).
Hesaplama, yerel öğle saatinin ±2 saatlik zaman aralığında alınan verilerle yapılmalı; düşük ışınım ve dengesiz hava koşullarındaki veriler değerlendirmeye dahil edilmemelidir.
Sonuç, bu filtrelerden geçen ölçümlerle kirlenme oranı günlük tek bir ortalama değer olarak hesaplanmalıdır.
Kirlilik Sensörü bu mantıkla nasıl çalışır?
Kirlilik sensörlerinde iki referans hücre bulunur: kirli olan hücre sahadaki panellerle aynı koşullarda kirlenir; temiz olan hücre referans olarak temiz tutulur. Sensör, iki hücreden gelen verileri IEC standardı doğrultusunda değerlendirerek günlük kirlenme oranını hesaplar.
Kirlilik Tespit Sensörü ne ölçer?
Kirlilik sensörü, panel yüzeyinde biriken kir ve tozun (toz, polen, kuş pisliği, kum, endüstriyel partiküller vb.) miktarını ölçmez. Bunun yerine, bu birikimin PV panelin ışık alımını azaltması sonucu oluşan üretim kaybını ölçer ve bunu kirlenme oranı (%) olarak ifade eder.
Örneğin kirlenme oranı %10 ise, bu kirli yüzeyin temiz yüzeye göre yaklaşık %10 daha az enerji ürettiği anlamına gelir. Kirlilik sensörleri bu kirlenme oranını günlük ortalama şeklinde, tek bir yüzdesel değer olarak verir; yani sensörde görülen değer, santralin o günkü koşullarında kirlenmeden kaynaklı enerji kaybını gösterir.
| Örnek | Kurulu Güç (MWp) | Beklenen Enerji (kWh/gün) | Kirlenme Oranı (%) | Kayıp (kWh/gün) | Kirlenme Sonrası Enerji (kWh/gün) |
| 1 | 1 | 5.000 | 3 | 150 | 4.850 |
| 2 | 5 | 25.000 | 8 | 2.000 | 23.000 |
| 3 | 10 | 50.000 | 12 | 6.000 | 44.000 |
Tablo 1. Sahaların Kirlenme Oranına Göre Enerji Kaybı Örnekleri
GES’lerde kirlilik neden takip edilmeli?
PV modül yüzeyindeki kirlilik, camın optik geçirgenliğini düşürür, hücrelere ulaşan etkin ışınımı azaltır ve bunun sonucunda panelin akımı ve dolayısıyla güç çıkışı düşer. Kirlilik dağılımı homojen olmadığında ise mismatch artar; bazı durumlarda bypass diyotlarının devreye girmesi gibi etkilerle kayıp daha belirgin hale gelir.
Bu etkiyi sahada gözle takip etmek veya belirli aralıklarla “manuel kontrol” yapmak pratikte zordur. Kirlenme; rüzgâr, yağışın tipi, tarımsal faaliyetler, yol/şantiye tozu, polen sezonu gibi faktörlerle gün içinde bile değişebilir. Bu nedenle sahaya gidip kontrol etmek hem zaman alır hem de kararların sürekliliğini zorlaştırır.
Kirlilik sensörü bu noktada devreye girer: Sensörden gelen veri, veri kaydedici ve izleme sistemleri üzerinden uzaktan ve anlık olarak takip edilebilir. Kirlenme oranı bilindiğinde, temizlik planı takvime göre değil veriye göre oluşturulur: Gereksiz temizlikten doğan maliyetler azalır; geç kalınan temizliklerin yol açtığı üretim kaybı da en aza indirilir. Bu da temizlik kararını operasyonel bir alışkanlık olmaktan çıkarıp, ölçüme dayalı bir optimizasyon sürecine dönüştürür.
Kirlenme oranı ile PR kaybı arasındaki fark nedir?
Kirlilik sensörünün ölçtüğü kirlenme oranı, panellerin yüzeyinde biriken kir ve tozun ışınımı azaltması sonucu oluşan kirlenme kaynaklı performans kaybını ifade eder. Bu değer, GES sahasında paneller temizken elde edilebilecek enerjiye kıyasla üretimdeki azalmayı gösterir.
PR (Performans Oranı) kaybı ise daha geniş bir kavramdır; kirlenmenin yanı sıra meteorolojik koşullar (ışınım, sıcaklık vb.), inverter/verim kayıpları, DC/AC kayıpları, kablolama, gölgelenme, arıza ve duruşlar gibi birçok farklı etkenin toplam sonucunu yansıtır. Bu nedenle PR’de görülen düşüş, genel saha performansındaki toplam değişimi ifade eder.
Bu kapsamda kirlilik sensörü kirlenmenin etkisini ayrı bir gösterge olarak izlerken, PR tüm sistem ve işletme koşullarının birleşik sonucunu yansıtır. Bu ayrım, temizlik kararlarının PR’a bakarak tahminle değil, kirlenme etkisini ayırarak veriye dayalı alınmasını sağlar.
Sıkça Sorulan Sorular
1. Kirlilik Tespit Sensörlerinin hangi modelleri vardır?
SEVEN Sensör’ün Otomatik, Manuel ve Taşınabilir olmak üzere 3 Kirlilik Sensörü modeli vardır. İhtiyacınıza en uygun modeli belirlemek için ürün dokümanlarını inceleyebilir veya SEVEN Sensör Satış Ekibinden destek alabilirsiniz.
2. Sensör verilerini nasıl izleyebilirim?
Sensör verileri, mevcut datalogger/SCADA/PLC gibi sistemlere Modbus RTU (RS485) üzerinden alınabilir. Sahada bu altyapı yoksa veya uzaktan takip istenirse Gateway ile veriler SEVEN Sensör İzleme Sistemi üzerinden internetten görüntülenebilir.
3. Bir sahada kaç adet Kirlilik Sensörü kullanılmalıdır?
Sensör adedi, santral gücüne ve sahadaki kirlenmenin homojenliğine bağlıdır. IEC 61724-1:2021, tesis gücüne göre minimum izleme noktası sayısı için bir rehber sunar (ör. <5 MW: 1; 5–40 MW: 2; 40–100 MW: 3 …). Kirlilik ölçümünün bu izleme noktalarında konumlandırılması esas alınır. Sahada homojen olmayan kirlenme bekleniyorsa veya saha içinde farklı yön/eğim ya da kirlenme dağılımını etkileyen belirgin bölgeler bulunuyorsa, bu bölgeleri temsil edecek şekilde ilave kirlilik sensörleri/izleme noktaları konumlandırılması önerilir.
4. Kirlilik Tespit Sensörü fiyatı ne kadardır?
Sensör modeline bağlı olarak 950 € ile 2.000 € arasında satılmaktadır.