predstavljamo
231 mojdom
34 23. junij 2010
Sončne elektrarne
s preverjeno kakovostjo
Princip delovanja fotonapetostnih
modulov lahko dokaj preprosto strnimo
v nekaj besedah – pretvarjanje sončne
energije v električno. Za tem procesom, ki
temelji na krhkih sončnih celicah, pa se
skriva napredna proizvodnja, ki bistveno
vpliva na končno kakovost izdelka.
Nastajanje osnovnih gradnikov sončnih
elektrarn smo si ogledali v Preboldu, kjer
podjetje Bisol proizvaja fotonapetostne
module za vso Evropo.
Hitra rast podjetja
Bisol je mlado podjetje z impresivno zgodbo.
Ustanovljeno je bilo leta 2006, ko so prvič zagnali
stroje. Proizvodnja je bila plod raziskav predsednika
uprave dr. Uroša Merca in podpredsednika Marka
Poličnika, ki sta s svojim znanjem nadgradila
preverjene tehnologije ter ustvarila proizvodnjo,
ki je značilna zgolj za Bisol. V štirih letih so postali
močno podjetje tako v Sloveniji kot v tujini, saj več
kot 80 odstotkov poslov opravijo zunaj Slovenije – v
Franciji, Belgiji, Nemčiji, Italiji in drugih evropskih
državah. Vseeno pa ne zanemarjajo lokalne
navzočnosti, o čemer govorijo uspešno izvedeni
projekti v Sloveniji in širjenje podjetja. V petih letih
načrtujejo odprtje proizvodnje v Murski Soboti, ki
bo povečala število zaposlenih na okoli 850.
Metod Škerjanec, direktor prodaje: »Bistvena je pravilna izbira materialov, tehnologije in procesov.«
Od celice do modula
Začetek izdelave modula predstavljajo
fotonapetostne oziroma sončne celice, krhke
ploščice, ki pretvarjajo svetlobo v električno energijo.
Celotni modul, ki ima 60 takšnih zaporedno vezanih
celic, ki so v začetni fazi razvrščene glede na moč in
tok v točki najvišje moči, bo deloval z močjo, enako
najšibkejši celici, vse močnejše celice pa bodo ostale
neizkoriščene. Celice so nato avtomatsko spajkane v
nize po deset celic, šest takšnih nizov pa povezanih v
matriko. Po preverjanju pa se začne izdelava modula
po plasteh. Na fotovoltaično steklo se položi mreža
sončnih celic, ki je z obeh strani objeta z EVA-folijo.
Fotovoltaični moduli so opremljeni s posebnim
steklom, ki mora ustrezati posebnim zahtevam.
Osnova je prosojnost, na katero vplivata vsebnost
železa v steklu in njegova debelina. Mehanska
odpornost stekla mora biti dosežena s skrbnim
razmerjem med debelino stekla in vsebnostjo
železa, saj velika odstopanja v eno ali drugo smer
prinašajo bistvene vplive na prosojnost stekla.
Naprave, na katerih so izdelana stekla, morajo biti
namenjene izključno za fotovoltaične proizvode, saj
Preverjanje avtomatizirane razvrstitve fotonapetostnih celic v matriko
Polaganje EVA-folije za zaščito modulov
23. junij 2010
35
bi običajno steklo kontaminiralo stroje in s tem vse
izdelke.
Nevidna sloja EVA-folije ščitita celice pred zunanjimi
vplivi, ob tem pa omogočata obojestransko
dihanje oziroma prehajanje vlage, ki je ena glavnih
nevarnosti za degradacijo modula. Folije slabše
kakovosti imajo manjšo odpornost proti UVžarkom, zaradi česar hitreje prihaja do rumenenja,
s tem pa do slabe prepustnosti svetlobe in tako
manjše učinkovitosti celotnega modula. Pred
laminiranjem poteka še zadnje pregledovanje
Bisolovih delavcev, saj sledi postopek, ki dobesedno
zapečati naložene plasti. V laminatorju se pri 150
stopinjah Celzija EVA-folija spremeni v zaščitni
gel, ki objame sončne celice. Ohlajene plošče, zdaj
imenovane »laminat«, se obreže in namesti okvir,
ki zagotavlja zaščito pred vdorom vlage. Pri Bisolu
ostajajo pri uporabi silikonske mase, ki zaradi
nanosa in čiščenja zahteva nekoliko več časa, a
je po njihovih izkušnjah učinkovitejša. »Ogledali
smo si preizkuse silikonskih trakov, ki imajo na
papirju marsikatero prednost pred nanašanjem
mase, vendar pa so se ob obremenitvah izkazali kot
neučinkoviti in za nas neprimerni,« razlaga Metod
Škerjanec, direktor prodaje pri Bisolu: »Skozi ves
postopek izdelave fotonapetostnih modulov so
bistvene premišljene odločitve. Izbira dobavitelja,
načina proizvodnje, postopkov – vse se pokaže v
končnem izdelku.«
To se kaže tudi pri izbiri električnih priključkov.
Pri Bisolu nameščajo tako imenovane »bypass«
mojdom 231
oziroma obvodne diode v nekoliko večjih ohišjih;
o njihovem pomenu nekoliko kasneje. Zaradi
zaporedne vezave celic bi se ob okvari – ali zgolj
senci čez en del modula – ustavilo delovanje
celega fotonapetostnega modula, kar preprečujejo
obvodne diode. Ohišje, veliko približno deset
centimetrov, omogoča kroženje zraka, ki hladi
segrete diode. V manjših škatlicah, kjer je zračno
hlajenje nemogoče, se uporablja toplotno odporna
silikonska pasta. Uporaba te sicer omogoča manjša
ohišja, ob okvari pa je treba takšno ohišje poslati na
servis v tujino, kjer ga strokovno odprejo, očistijo in
popravijo. Pri večjih ohišjih, ki jih uporablja Bisol,
pa je servisiranje rešeno elegantno – ohišje se odpre,
okvarjena dioda se zamenja in modul ponovno
deluje. Nedelovanje sončne elektrarne je zgolj
vprašanje ur.
Posnemanje naravnih razmer
Na koncu so vsi moduli preizkušeni v posebni
svetlobni komori – »flash« testerju. Tu se izmeri
dejanska moč modula pod standardnimi testnimi
pogoji (AM 1,5; 1000 W/m2; 25 stopinj Celzija).
Dejanska moč je odvisna od najšibkejše sončne
celice. Glede na izračunano moč so moduli še
zadnjič razvrščeni glede na moč in tok v točki
najvišje moči, kar olajša in pospeši delo monterjev
sončnih elektrarn.
Ogled Bisolove proizvodnje pušča jasen vtis
skrbnega nadzora nad kakovostjo. Na končni
predstavljamo
izdelek ne vpliva zgolj izbira preverjenih
dobaviteljev ali strojev, temveč tudi pravilen pristop
k proizvodnji, ki nesporno vpliva na produkt.
Osnovno vodilo sončnih elektrarn je zniževanje
stroškov pridobivanja električne energije. To mora
potekati racionalno – ceneni izdelki proizvajajo
manj električne energije in zahtevajo daljšo
amortizacijo stroškov, po drugi strani pa najdražji
izdelki na papirju ne upravičijo svoje cene. In ravno
racionalnost, odgovornost in premišljenost so
glavne odlike celotnega podjetja Bisol – izdelkov,
strokovnjakov in delavcev.
Jošt Bukovec
Bisol zagotavlja desetletno garancijo za svoje
izdelke, vendar pa je življenjska doba modulov
precej daljša. Fotonapetostni moduli so izdelani
v skladu z najpomembnejšimi mednarodnimi
standardi, kar omogoča 12-letno garancijo za
doseganje 90 odstotkov izhodne moči in 25-letno
za doseganje 80 odstotkov izhodne moči. Na
degradacijo modula vplivajo kakovost izdelave in
zunanji dejavniki, med njimi tudi temperatura.
Bisolovi moduli dosegajo nizko vrednost NOCT
(nominalna delovna temperatura sončne celice),
ki govori o delovanju celic, ko se te segrevajo.
Nizek faktor pomeni boljše delovanje ob visokih
temperaturah. Razlike med proizvajalci so na
papirju majhne, vendar pa je treba upoštevati
dolgo, vsaj tridesetletno življenjsko dobo
fotonapetostnih modulov, v kateri tudi majhne
razlike narastejo v velike denarne zneske.