Als Greensolver beheren wij 800 MW aan assets voor onze klanten. We zien dat productieverlies bij PV-installaties veelal is te wijten aan het niet goed functioneren van de omvormers. Defecten aan omvormers kunnen leiden tot significante productieverliezen. Waar de panelen verantwoordelijk zijn voor het opwekken van de elektriciteit, zijn de omvormers verantwoordelijk voor het omzetten en in-voeden van het vermogen in het net. De juiste performance van omvormers is daarom zeer belangrijk. Hieronder hebben wij vijf veel voorkomende problemen met omvormers voor u uiteengezet.
Verkeerde installatie
Een wellicht voor de hand liggend maar toch veel voorkomend probleem met omvormers is een verkeerde installatie van de omvormers. Dit kan variëren van het fysiek verkeerd aansluiten tot aan het verkeerd instellen van de omvormers. De constructie van een PV-installatie wordt meestal uitgevoerd door een EPC partij, welke op haar beurt installateurs aanstelt. In deze context is de expertise van de installateurs van groot belang. Om een juiste installatie te waarborgen is het noodzakelijk om over de door de fabrikant van de omvormer geleverde documentatie te beschikken. Bij de oplevering van het zonnepark of tijdens de ingebruiknamefase van het project kan vervolgens een juiste installatie gecontroleerd worden. Dit wordt gedaan door een aantal testen uit te voeren, hierbij kan gedacht worden aan: een opbrengst test, het op afstand kunnen aan- en afschakelen, regeling van het blind vermogen, etc.
Daarnaast is het ook belangrijk om de opleveringsdocumetatie (as-built) in bezit te hebben, zodat later goed aanspraak gemaakt kan worden onder de afgegeven garanties, bijvoorbeeld in het geval van een defect.
Oververhitting
Omvormers zijn opgebouwd uit elektronische componenten en daarom gevoelig voor (hoge) temperaturen. Hoge temperaturen zullen leiden tot een significante afname van de productie en kunnen zelfs leiden tot een productiestop als de maximale operationele temperatuur bereikt wordt. Reeds bij het ontwerp moet derhalve worden vastgesteld of de beoogde koelingstechnieken voldoende zijn en deze voldoende capaciteit hebben. Het is bijvoorbeeld van groot belang dat de schakelkast en het gebouw waarin de omvormer(s) is (zijn) geplaatst goed zijn geventileerd. Naast een beoordeling van het initiële ontwerp is het zeer aan te raden om tijdens de operationele periode de koeling ook regelmatig te controleren en vast te stellen dat het koel- of ventilatiesysteem ook daadwerkelijk goed functioneert. In aanvulling daarop kan nog een aantal maatregelen worden genomen om te hoge temperaturen te voorkomen, te denken valt aan: het installeren en het schoonmaken van stoffilters, luchtstroom belemmerende begroeiing verwijderen etc.
Isolation Error
Een ander veel voorkomend probleem is de zogenaamde ‘isolation error’. Deze fout ontstaat als gevolg van een kortsluiting tussen verschillende spanningsdelen en de omvormer zal dan een ‘isolation error’ rapporteren. De sluiting is meestal het gevolg van een combinatie van vocht en een beschadiging aan de afscherming van de bekabeling, verkeerde installatie, niet goede aansluiting van de DC kabels bij het paneel of vocht in het aansluitdeel van het PV paneel. Met name in gebieden met een hoge luchtvochtigheid en gebieden bij zee zal dit vaker voorkomen.
In het geval van een Isolation Error zal de omvormer volledig stoppen met functioneren of blijven werken op het minimale “vereiste” isolatie niveau. In de tussentijd presteert de omvormer niet op haar maximale capaciteit. In beide gevallen gaat dus productie verloren. Het is hier zaak om te waarborgen dat de DC kabels van goede kwaliteit zijn en goed worden geïnstalleerd, lees: dat de kabeldoorvoeringen waterdicht worden afgewerkt. Ter voorkoming is het verder belangrijk dat de beschermingsgraad (IP) juist wordt gekozen voor de omvormerkast en het omvormergebouw.
Let op! bij een isolatiefout kunnen er levensgevaarlijke spanningen op de geleidende delen van de installatie staan! Zorg dat het onderhoud te allen tijde volgens de geldende veiligheidsnormen wordt uitgevoerd.
Converter herstart na een network storing
Na een netwerk storing moet een omvormer in staat zijn zichzelf weer op te starten (indien er geen andere defecten zijn). Bijvoorbeeld, door spanningspieken welke ontstaan tijdens het plotselinge afschakelen zouden beveiligingen het systeem kunnen afschakelen. Indien de omvormer zichzelf niet opstart zal een service team zal dan op locatie moeten komen om het systeem weer in bedrijf te brengen. Dit zal dan leiden tot onnodig productieverlies.
Daarom is niet alleen het merk van de omvormer van belang, maar ook de kwaliteit van de gebruikte onderdelen en het gebruik van een goed 24/7 monitoringssysteem om defecten zo snel mogelijk te detecteren. Indien dit niet goed geregeld is zullen alle PV-panelen aangesloten op de omvormer geen vermogen kunnen leveren tot het defect is ontdekt en een monteur het defect heeft hersteld. Dit soort problemen komt met name voor in gebieden waar de netwerkverbinding niet altijd stabiel is.
De MPPT-modus
Moderne omvormers werken op basis van de MPPT-methode. MPPT staat voor Maximum Power Point Tracking en deze modus is ontwikkeld om de performance van omvormers te maximaliseren. Vanwege de omvang van huidige grotere PV-installaties worden er meerdere rijen van PV-panelen in serie aan elkaar geschakeld (zogenaamde strings). Deze strings worden vervolgens tezamen aangesloten op een omvormer. Echter niet alle strings produceren evenveel vermogen als gevolg van bijvoorbeeld schaduw, andere opstelling, defect in een paneel etc. Daarnaast leveren de strings verschillende spanningen en het verschil tussen de strings hierin varieert continu. Het algoritme van de MMPT-modus is zodanig ontworpen dat de omvormer ondanks deze verschillen in strings altijd de meest optimale aanvoer spanning gebruikt. Hierdoor wordt zo maximaal mogelijk elektriciteit geproduceerd.
Het is dus van belang dat de werking van de MPPT-modus wordt vastgesteld en dat wordt vastgesteld of de MPPT-modus goed functioneert. Dit kan worden gedaan door middel van het doen van een aantal performance tests tijdens de inbedrijfname van het zonnepark. De vaststelling van de werking van de MPPT-modus is ook nodig om later een goede vergelijking te kunnen maken tussen de daadwerkelijke opbrengst en de gegarandeerde opbrengst volgens de fabrikant.
Defecten in omvormers kunnen derhalve variëren van zeer eenvoudig te verhelpen defecten tot zeer gecompliceerde defecten. Echter, of het nu een eenvoudig of gecompliceerd defect betreft, beide zullen een negatief effect op de productie hebben. Greensolver houdt zich hier dagelijks mee bezig en we hebben reeds vele klanten bijgestaan met technisch advies bij meer dan 7,7 GW aan due diligence onderzoeken.
