PV sistem arızalarına genel bir bakış - Zafer ARIKAN

PV sistem arızalarına genel bir bakış - Zafer ARIKAN

ZAFER ARIKAN

Yenilenebilir enerji yatırımlarının başında rüzgar ve güneş enerjisi yatırımları geliyor. Rüzgar yatırımları nispeten daha dar bir bölgede gerçekleştirilirken, güneş enerjisi yatırımları Karadeniz bölgesinin bir bölümü hariç, ülkemizin her tarafına dağılmış durumda. Hala kullanılmayan çok geniş miktardaki araziler ve neredeyse hiç değerlendirilememiş çatı uygulamaları yatırımcıları bekliyor.

Fotovoltaik (PV) sistemlerinin maliyetlerinin düşürülmesi de en az bu yatırımlar kadar önemli. Bu açıdan, bu sistemlerin tedarik, kuruluş ve işletme ömür maliyetlerinin düşürülmesine dikkat etmemiz gerekiyor.

Yapmamız gereken, bir taraftan PV sistemlerin hizmet ömrünün uzatılmasını sağlarken, diğer taraftan da bu sistemlerin güvenilirliğini artırmak. Burada PV güneş santral kurulumu tasarlayan ve kurulumları gerçekleştiren, bunlarla ilgili testleri yapan; bakım onarım hizmeti veren, ARGE ve İnovasyon çalışmaları yürüten ve tabii ki bu yatırımları yapan girişimcilerin ve paydaşların dikkat etmesi gereken önemli hususlar var.

Bunların başında PV sistemlerdeki önemli hataların/kusurların ve arızaların neler olduğunu bilmek geliyor. Bu tür hata, kusur ve arızaları basit olarak üç kısma ayırabiliriz. PV sistemlerin hizmet ömrünün ilk kısımlarında (üretim ve kuruluş) ortaya çıkanlar, orta döneminde (işletme) ortaya çıkanlar ve belirli bir süre geçtikten, yani eskiyince ortaya çıkanlar. Ancak hatalar/kusurlar ile arızaları da birbirinden iyi ayırmak gerekiyor.  

Panel gücünün azalmasına ya da emniyetle ilgili sıkıntıya neden olan problemleri arıza olarak tanımlamak gerekiyor. Sadece görünüşle ilgili (kozmetik) bir sorun var ise PV panel arızasından bahsedemeyiz.

Panel arızaları daha çok garantiyi etkileyen bir konudur ve panel normal çalışma şartlarında çalışırken ortaya çıkan durumlardır. Örneğin uygun olmayan bir biçimde taşınma ya da bir çevre şartının neden olduğu problemler için arıza diyemeyiz.

Varsayalım panel kirlendi veya yıldırım isabet etti ve çalışamaz duruma geldi. Bunlar panel arıza olarak dikkate alınmaz. Kirlilik, bakım sorumlusunun görevini yapmamasından (panel temiz olsaydı normal performansında bir azalma olmayacaktı), diğeri ise olağanüstü bir doğa olayından kaynaklanan problemlerdir.

Bu son durum, yani yıldırım isabet etmesi, Garanti Sözleşmelerinde mücbir sebep hali olarak dikkate alınır. Öte yandan aşırı kar yükü nedeniyle PV sistemde sıkıntı olursa, bu yanlış kar yükü hesabından kaynaklanan tasarım/mühendislik hatasıdır ve bir PV sistem arızası olarak değerlendirilir.

Üretimden kusurlu ya da hatalı olarak çıkan paneller, kurulumdan hemen sonra işletme aşamasına geçildiğinde, başlangıçta normal çalışıyormuş gibi gözükürlerken, zaman içerisinde arızalı hale gelerek istenilen kalitede ve verimlilikte çalışmayabilirler.

Bu problemlerin başında optik kusurlardan ve arızalardan, bağlantı kutuları (JB) ile kablolardan, güç kayıplarından, camlardaki kırık ve çatlaklardan, hatalı üretilmiş hücrelerden, gevşek panel çerçevelerinden, yükleme-nakliye-boşaltma işlemleri sırasındaki hatalı işçiliklerden ve delaminasyon hatalarından kaynaklanan problemler geliyor. Bu ise panel üreticileri ile sistem kurulumunu yapanları ciddi olarak sıkıntıya sokar. Zira yapılan bu işlerden ve ortaya çıkacak maliyetlerden doğrudan kendileri sorumludurlar.

İşletmeye geçildikten bir süre sonra, PV panel ömrünün orta döneminde (işletme dönemi) ortaya çıkan arızalar ise en başta camlardaki çatlak ve kırıklardan, üretimdeki laminasyon işlemlerinden, kalitesiz hücrelerden, bağlantı kutusu (JB) ile kablolardan, EVA ve Backsheet olarak adlandırdığımız izolasyon malzemelerinden kaynaklanır.

Panelin eskimesinden ötürü oluşan arızalar da söz konusudur ki bunlar kimi zaman doğrudan panelin çalışma ömrünü belirler. Panelin ömrü, ya emniyetle ilgili kritik bir sorun ortaya çıktığında sona erer ya da PV panelin gücü belirli bir seviyenin altına düştüğünde biter.

Günümüzde kullanılan panellerdeki malzemelerde son yıllarda önemli gelişmeler kaydedilmiş ve yukarıda belirttiğimiz arızaların bir kısmı giderilmiş durumda. Bunun yanı sıra panellerde uzun dönemde ortaya çıkan ve performans kaybına neden olan mekanizmalar da yapılan bilimsel çalışmalarla ortaya konarak üretim aşamasında önemli iyileştirmeler gerçekleştirilmiş bulunuyor.

Ayrıca önceki yıllarda yapılmayan bazı testler, ölçüm ve muayeneler artık çok ciddi biçimde uygulanıyor. Bu da gerek panel üretimlerinin gerekse kurulumların daha dikkatli ve kaliteli bir biçimde yapılmasını sağlıyor. Bütün bu gelişmelere rağmen, yeni teknolojilerin üretime aktarılmasıyla birlikte nedenleri henüz tam olarak tespit edilemeyen hata/kusur miktarı da artıyor.

Burada belirtilmemiş diğer kusur ve arızalar ile bir Fotovoltaik sistemin emniyeti (İSG açısından güvenli çalışma şartları) ile ilgili hususlar bir başka yazının konusudur. 

Zafer ARIKAN - Enerji Günlüğü / İSTANBUL