W ofercie naszej firmy jest także konwerting przemysłowych taśm jedno- i dwustronnie klejących. Wykonujemy wykroje Die-Cut i Kiss-Cut, oferujemy też cięcie taśm na wymiar z dużej rolki (logroli). Jesteśmy licencjonowanym konwerterem firm: 3M, Saint Gobain, IPG, Tesa.
Semicon Sp. z o.o. to największy polski producent modułów laserowych. Znajdują one zastosowanie w wielu branżach, w tym medycznej – laser podczerwony zaprojektowany i skonstruowany przez nasz dział optoelektroniki został wykorzystany w tomografie SOCT (Spectral Optical Coherent Tomography) produkcji japońskiego koncernu Canon, którego jesteśmy certyfikowanym dostawcą (Green Procurement Standard).
W firmie Semicon działamy zgodnie z normami ISO 9001:2015, ISO 14001:2015, ISO 13485:2016, AQAP 2110:2016, AS9120 rev.B. Wojskowe Centrum Normalizacji Jakości i Kodyfikacji przyznało nam kod NATO w Systemie Kodyfikacyjnym NATO-NCAGE 2082H.
Głównym celem inwestowania w budowę instalacji fotowoltaicznej jest osiągnięcie maksymalnego zysku finansowego, który zależy od ilości wyprodukowanej i sprzedanej energii elektrycznej. Te dwie wartości mogą znacznie się różnić, ponieważ część energii zostanie stracona na rezystancji złączy i okablowania w trakcie jej przesyłania z paneli do inwerterów. Energia strat wydzieli się w instalacji w postaci energii cieplnej niszcząc izolację złączy i przewodów, zwiększając niebezpieczeństwo pożarowe i porażenia elektrycznego wywołując konieczność przerw serwisowych w pracy instalacji.
Elektrownię fotowoltaiczną można w uproszczeniu podzielić na trzy odrębne części: część produkcyjną (panele), transport (puszki przyłączeniowe paneli, złącza i przewody) i przetwarzanie (falowniki).
| PRODUKCJA ENERGII [En Wej] | TRANSPORT ENERGII [En Strat] | PRODUKCJA ENERGII [En Wyj] |
 | ||
| Rys 1. Elektrownia fotowoltaiczna | ||
Ilość energii przetworzonej [En Wyj] generującej zysk zależy od tego ile energii wyprodukowanej [En Wej] dotrze do falowników.
Źródła strat energii wytworzonej w panelach PV:
- Rezystancja kontaktu złączy zastosowanych w puszkach przyłączeniowych paneli oraz okablowaniu
- Wzrost rezystancji instalacji w miarę upływu czasu z powodu korozji elektrochemicznej
- Rezystancja wynikająca z montażu złączy bez użycia profesjonalnych narzędzi
- Rezystancja przewodów solarnych
Najpopularniejsze obecnie złącza fotowoltaiczne MC4 stworzyła firma Multi-Contact w 2004 r. W ciągu 20 lat wielu producentów naśladowało (Rys. 2) konstrukcję oryginalnych złączy, aż stały się nieformalnym standardem.
Rys. 2 Oryginalne złącza MC4 (pierwsze z lewej) oraz ich kopie
- Rezystancja kontaktu złączy zastosowanych w puszkach przyłączeniowych paneli oraz okablowaniu
Większość złączy nazywanych MC4 wygląda podobnie, ale ich jakość może znacznie się różnić od oryginału. Z punktu widzenia strat energii najważniejszym parametrem mówiącym o jakości złączy jest rezystancja kontaktu, która powinna być minimalna i stabilna w ciągu 25 lat. Firma Multi-Contact przeprowadziła badania starzeniowe swoich złączy według normy EN50521, w wyniku których gwarantuje, że rezystancja kontaktu złączy nawet po 25 latach nie przekroczy 0,35 mΩ (zaraz po połączeniu wynosi < 0,2 mΩ). W kartach katalogowych złączy określonych jako MC4 dostępnych w internecie można znaleźć wartości rezystancji < 5 mΩ. Jak łatwo obliczyć, wartość energii cieplnej wydzielonej w instalacji w ciągu godziny przy przepływie prądu 10 A na 100 połączonych parach o rezystancji kontaktu 4 mΩ wynosi 40 Wh. Stracimy więc tyle energii ile w ciągu godziny pobiera żarówka o mocy 40 W. Im większa ilość w elektrowni paneli z puszkami ze złączami złej jakości tym większe straty. Inwestorzy dużych elektrowni mogą mieć wpływ, jakie złącza będą zastosowane w puszkach przyłączeniowych paneli fotowoltaicznych zapewniając sobie maksymalną stopę zwrotu inwestycji.
Rys. 3 Wynik testu złączy fotowoltaicznych
W 2004 roku firma TÜV Rheiland wykonała test złączy fotowoltaicznych dostępnych na rynku obciążając je i mierząc temperaturę kamerą termowizyjną. Wynik testu (Rys. 3) potwierdził, że niektóre z nich bardzo się grzeją, co świadczy o ich dużej rezystancji kontaktu. Złącza są tak do siebie podobne, że w trakcie podejmowania decyzji nie można kierować się jedynie wyglądem.
- Rezystancja kontaktu złączy zastosowanych w puszkach przyłączeniowych paneli oraz okablowaniu
Większość złączy nazywanych MC4 wygląda podobnie, ale ich jakość może znacznie się różnić od oryginału. Z punktu widzenia strat energii najważniejszym parametrem mówiącym o jakości złączy jest rezystancja kontaktu, która powinna być minimalna i stabilna w ciągu 25 lat. Firma Multi-Contact przeprowadziła badania starzeniowe swoich złączy według normy EN50521, w wyniku których gwarantuje, że rezystancja kontaktu złączy nawet po 25 latach nie przekroczy 0,35 mΩ (zaraz po połączeniu wynosi < 0,2 mΩ). W kartach katalogowych złączy określonych jako MC4 dostępnych w internecie można znaleźć wartości rezystancji < 5 mΩ. Jak łatwo obliczyć, wartość energii cieplnej wydzielonej w instalacji w ciągu godziny przy przepływie prądu 10 A na 100 połączonych parach o rezystancji kontaktu 4 mΩ wynosi 40 Wh. Stracimy więc tyle energii ile w ciągu godziny pobiera żarówka o mocy 40 W. Im większa ilość w elektrowni paneli z puszkami ze złączami złej jakości tym większe straty. Inwestorzy dużych elektrowni mogą mieć wpływ, jakie złącza będą zastosowane w puszkach przyłączeniowych paneli fotowoltaicznych zapewniając sobie maksymalną stopę zwrotu inwestycji.
Różnica potencjału miedź – srebro Cu/Ag wynosi 320 mV i taki wybór jest gorszym rozwiązaniem dla konstrukcji kontaktów, a bardzo złym dla połączenia cynowanych przewodów solarnych i srebrzonych kontaktów, ponieważ różnica potencjału Cyna-Srebro Sn/Ag wynosi aż 470 mV.Powoduje to, że tempo korozji połączenia wtyków i gniazd z przewodami będzie prawie 2 razy szybsze niż w przypadku kontaktów cynowanych, co wybrała firma Multi-Contact już w fazie konstrukcji. Karty katalogowe dostępne w internecie podają, że srebrzone kontakty znajdują się np. w złączach YF-1001, SOLARLOK, SY-C4E.
- Rezystancja wynikająca z montażu złączy bez użycia profesjonalnych narzędzi
Najlepszą, sprawdzoną metodą montażu złączy z przewodem jest zaciskanie. W przypadku złej jakości połączenia następuje duży wzrost rezystancji w miarę wzrostu temperatury, co potwierdziło Niemieckie Forum Kablowe (forumkabel.de) udostępniając wykres zależności rezystancji połączenia złącza i przewodu (Rys.4) po wykonaniu 500 cykli zmian temperatury w zakresie -40°C … +85°C.
Rys. 4 Wzrost rezystancji zaciśnięcia po 500 cyklach zmian temperatury
Forum Kablowe zbadało również zależność przewodności, rezystancji, a także siły zrywania przewodu od wysokości zaciśnięcia (Rys. 5).
Jak widać na wykresie tylko poprawna wysokość zaciśnięcia (zielona strefa) pozwala na uzyskanie pożądanych właściwości.
Rys. 5 Zależność przewodności, rezystancji i siły zrywania od wysokości zaciśnięcia
Poprawną wysokość zaciśnięcia, a tym samym minimalną rezystancję i minimalne straty, gwarantuje użycie do montażu profesjonalnych narzędzi.
- Rezystancja przewodów solarnych
Przekroje przewodów fotowoltaicznych powinny być tak dobrane, aby stanowiły minimalny opór dla przepływającego prądu, a wielkość strat na drodze:
Moduły fotowoltaiczne → Inwerter → Przyłącze energetyczne nie powinna przekraczać wartości 1% (dla strony DC i AC).
Najczęściej stosowane są przewody o przekrojach 4 mm² (rezystancja właściwa = 4,6 Ω/km) oraz 6 mm² (rezystancja właściwa = 3,1 Ω/km).
Przedstawione powyżej rozważania dotyczące finansowych aspektów inwestycji w elektrownię fotowoltaiczną stały się również obiektem badań UNII EUROPEJSKIEJ, która finansuje ze swoich środków projekt SOLAR BANKABILITY (www.solarbankability.org) w ramach programu Horizon 2020.
Projekt Solar Bankability ma na celu zdefiniowanie profesjonalnej oceny ryzyka inwestycji na podstawie zebranych danych statystycznych dotyczących awarii w instalacjach fotowoltaicznych. W pierwszej próbie projekt przedstawia oparte na kosztach moduły i analizy skutków (FMEA) do wdrożenia w sektorze fotowoltaicznym i próbuje zdefiniować metodologię szacowania strat ekonomicznych z powodu awarii i przestoju systemu oraz zastępowania lub naprawy komponentów.
Jednym z wyników projektu Solar Bankability jest opracowanie listy 20 najważniejszych problemów technicznych (poniżej) w zakresie złączy/okablowania wpływających finansowo na rentowność instalacji wyrażonej w EUR/kWp strat na rok.
Problemy związane z okablowaniem i złączami oznaczone są na liście jako CAB. Jak widać, największe straty przynoszą USZKODZONE ZŁĄCZA (2,67 EUR/kWp rok) i NIEPRAWIDŁOWE POŁĄCZENIA KABLOWE (3,93 EUR/kWp rok).
PRZYKŁAD:
Całkowita moc dużych instalacji posiadających koncesje URE powstałych w Polsce w 2017 roku wyniosła 107,7 MW (Raport o Rynku fotowoltaiki w Polsce w 2017 roku opracowany przez dr inż. Stanisława Pietruszko, który można znaleźć w numerze1/2018 Magazynu Fotowoltaika). Biorąc pod uwagę tylko wartość strat wynikających z nieprawidłowych połączeń kablowych z powyższej Top listy (= 3,93 EUR/kWp rok) można obliczyć, jakie całkowite finansowe straty mogą być wygenerowane tylko w ciągu jednego roku w tych instalacjach:
107 700 kWp x 3,93 EUR/kWp = 423 261 EUR!!!!!
Koszty złączy, przewodów oraz puszek przyłączeniowych w panelach PV to mniej niż 1% wartości całej inwestycji, a samych złączy nawet 0.003%.
Czy warto więc, podejmując decyzję o budowie elektrowni PV, ryzykować:
- Bezpieczeństwo pożarowe i elektryczne
- Niezawodność i przerwy serwisowe
- Mniejszą sprawność instalacji w długim okresie
- Mniejszy zysk całkowity inwestycji
Wybierając tanie komponenty, w tym panele ze złączami „jakoby” MC4 nieznanego producenta?
Mgr inż. Alicja Miłosz
Product Manager