Aurinkokennojen kunnon rappeutuminen voidaan havaita uusin matemaattisin keinoin

Aurinkopaneelien sisältämien kennojen salakavala ikääntyminen aurinkovoimalan elinkaaren aikana vähentää voimalan sähköntuottoa. Filosofian maisteri Heidi Kalliojärvi kehitti väitöstutkimuksessaan uutta matemaattista menetelmää aurinkopaneelien kunnonvalvontaan.

 Aurinkosähkö on tällä hetkellä maailmanlaajuisesti nopeimmin kasvava uusiutuva sähkön tuotantomuoto. Tyypillisesti aurinkopaneelien valmistajat takaavat paneeleille 25–30 vuoden käyttöiän. Aurinkovoimalan elinkaaren aikana ympäröivät sääolosuhteet altistavat paneelit erilaisille rappeutumis- ja ikääntymisilmiöille. Huonokuntoiset aurinkopaneelit tuottavat sähköä hyväkuntoisia paneeleita heikommin.

Ikääntymisen toteamiseksi tarvitaan toimiva aurinkopaneelien kunnonvalvontamenetelmä. Luonteva tapa toteuttaa tällainen menetelmä on hyödyntää aurinkopaneelien sähköisiä mittauksia, jotka ovat toteutettavissa voimalassa jo valmiiksi olemassa olevalla laitteistolla.

Alan tutkimuksessa on kehitetty sähköisiin mittauksiin perustuvia kunnonvalvontamenetelmiä, mutta vain harvat niistä soveltuvat käytettäviksi käytännön aurinkovoimaloissa. Tutkija Heidi Kalliojärven mukaan tässä törmätään kahteen perustavanlaatuiseen ongelmaan.

- Kunnonvalvontamenetelmän pitäisi olla riippumaton ulkoisista lämpötila- ja säteilymittauksista, sillä aurinkopaneelin lämpötilaa ja säteilyvoimakkuutta mittaavia sensoreita ei tavallisesti ole käytännön aurinkovoimaloissa.

Menetelmän pitäisi Kalliojärven mukaan olla sellainen, että sen käyttö ei vaadi voimalan sähköntuotannon katkaisemista mittausten ajaksi. 

- Näitä vaatimuksia ei valtaosa olemassa olevista kunnonvalvontamenetelmistä toteuta, Kalliojärvi sanoo.

Kalliojärvi kehitti väitöstutkimuksessaan uuden matemaattisen menetelmän, jonka avulla aurinkopaneelien sähköisistä mittauksista voidaan tehdä päätelmiä paneelin kunnosta ja erityisesti havaita paneelin mahdollinen ikääntyminen.

Menetelmän soveltamista varten ei tarvita etukäteen tietoa paneelin lämpötilasta tai paneeliin kohdistuvasta säteilyvoimakkuudesta. Voimala voi myös jatkaa sähköntuotantoa tarvittavien mittausten aikana.

- Menetelmän toteuttamiseksi ei tarvita erityisiä laitehankintoja. Invertteri riittää, Kalliojärvi toteaa.