Hoe herkent u een defecte PV-string?

Een defecte string is een van de meest voorkomende oorzaken van opbrengstverlies bij zonnepanelen. Het vervelende is dat de installatie gewoon doorwerkt, alleen produceert een deel minder dan zou moeten. Zonder goede monitoring kan dat maanden of zelfs jaren onopgemerkt blijven.

De signalen in uw data

Het duidelijkste signaal is asymmetrie tussen strings. Als drie van de vier strings op uw omvormer rond de 3500 Watt produceren en een string maar 2800 Watt haalt, dan is er iets mis met die vierde string. Dat is een verschil van 20%, en dat kost u direct geld.

Let ook op de stroomwaarden. Bij identieke strings hoort de stroom vrijwel gelijk te zijn. Een verschil van meer dan 0,5 ampere bij een nominale stringstroom van 9-10 A verdient aandacht. Bij string monitoring ziet u dit direct. Bij omvormers met meerdere MPPT-ingangen kunt u per MPPT het vermogen vergelijken.

Een ander signaal is een plotselinge verandering. Als een string altijd gelijk presteerde met de andere en ineens achterblijft, is er iets veranderd. Dat kan een losgeraakt contact zijn, een beschadigd paneel door een storm, of een kabel die door een dier is aangevreten.

Veelvoorkomende oorzaken

Gebroken connector of los contact. MC4-connectoren zitten onder spanning en in weer en wind. Na jaren kunnen ze oxideren of lostrillen. Een slecht contact veroorzaakt weerstandsverliezen en kan in het ergste geval tot brandgevaar leiden. Met een thermografische camera is een heet contact direct zichtbaar.

Beschadigde kabel. Kabels die niet goed zijn vastgezet kunnen schuren tegen dakpannen of metalen constructiedelen. Na verloop van tijd slijt de isolatie door. Dit leidt niet alleen tot opbrengstverlies maar kan ook een isolatiefout veroorzaken.

Gebarsten cellen. Micoscheuren in zonnecellen ontstaan door mechanische belasting: transport, installatie, hagelbuien of sneeuwdruk. Een cel met een microscheur produceert minder stroom en kan een hot spot ontwikkelen. In het begin is het effect klein, maar het verergert over de jaren.

Hot spots. Wanneer een cel in een paneel aanzienlijk minder stroom levert dan de rest, wordt die cel een weerstand in plaats van een stroombron. De cel wordt heet, soms boven de 150 graden Celsius. Dit beschadigt het paneel verder en is een veiligheidsrisico.

Diagnostische stappen

Begin bij de data. Vergelijk strings onderling en bekijk het verloop over de tijd. Is het probleem plotseling ontstaan of geleidelijk? Een plotseling verschil wijst op een mechanisch probleem (connector, kabel). Geleidelijke achteruitgang past meer bij degradatie of toenemende vervuiling.

De volgende stap is een visuele inspectie op het dak. Kijk naar verkleuring van panelen, beschadigde kabels, losse connectoren en zichtbare vervuiling. Daarna kan een I-V curvemeting precies laten zien welk type defect er speelt.

Wat kost een defecte string u?

Reken even mee. Een installatie van 40 kWp met vier strings. Een string levert 15% minder. Dat is 10 kWp die 15% minder produceert, ofwel 1,5 kWp effectief verlies. In Nederland produceert 1 kWp circa 900-950 kWh per jaar. U mist dus circa 1350-1425 kWh per jaar. Bij een stroomprijs van 0,25 euro per kWh is dat 340 tot 356 euro per jaar aan gemiste opbrengst. Hoe eerder u het probleem vindt, hoe minder u misloopt.