55
Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected] Şener Oktik, [email protected] Fotovoltaik Güç Sistemleri (Güneş Enerjisi Santralları) Kalite Performans Prof Dr. Şener OKTİK Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği Başkanı Şişecam, Araştırma ve Teknolojik Geliştirme Başkanı ([email protected]

Fotovoltaik Güç Sistemleri (Güneş Enerjisi Santralları) · Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216

  • Upload
    others

  • View
    20

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

Fotovoltaik Güç Sistemleri (Güneş Enerjisi Santralları)

Kalite Performans

Prof Dr. Şener OKTİK Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği Başkanı

Şişecam, Araştırma ve Teknolojik Geliştirme Başkanı ([email protected]

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 2

2016 ELEKTRİK ENERJİSİ

Dünya Kurulu Güç

Dünyada Üretilen Elektrik Enerjisi Tüketimi

Türkiye Kurulu Güç

Türkiye’de Üretilen Elektrik Enerjisi Tüketimi

Türkiye /Dünya Oranı

Güç Tüketim

Toplam ~6723 GW ~24 500 TWh ~79 GW ~278 TWh ~%1.1 ~%1.1

Fosil Kaynaklara Dayalı Kurulu Güç ~4706 GW (~%70)

~18 500 TWh (~%75.5)

~45 GW (~%47)

~189TWh (~%68)

~%10 ~%10

Temiz ve Tükenmez Enerji Kaynaklarına Dayalı Kurulu güç

~2017 GW (~%30)

~6000 TWh (~%24.5)

~34 GW (~%43)

~89TWh (~%32)

~%17 %~15

2016 Elektrik Enerjisi Tüketiminde (~24 500 TWh) öne çıkan Ülkeler

Hindistan Elektrik Üretim kapasitesi yıllık büyüme %5.6

Türkiye 278

Dünya Elektrik Enerjisi Tüketimi (TWh) Bölgesel Dağılım

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 3

2016 Temiz ve Tükenmez Enerji Kaynakları ( hidrolik, rüzgar, güneş enerjisi, jeotermal, biyoenerji ve okyanus (dalga) enerjisi )

Toplam güç: 2 017 000 MW Temiz ve Tükenmez Enerji Sürekli Güç Santralları (TTEK-SGS)Toplam Güç: 1 222 000 MW

hidrolik 1 096 000 MW jeotermal 14 000 MW biyo-enerji 112 000 MW

Temiz ve Tükenmez Enerji Değişken Güç Santralları ( TTEK-DGS) Toplam Güç: 795 000 MW

Rüzgar santralleri (RES) 487 000 MW Güneş enerjisi santralleri (GES) 303 000 MW Yoğunlaştırılmış güneş santralleri 5 000 MW

M. Lippert

SAFT

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 4

Teknik Gereklilikler Faz1 Faz2 Faz3 Faz4

Gerçek zamanlı izleme

İletim hatları kapasite artışı

Güç santralları esnekliği

Özel koruma sistemi

Senkronize olamayan sistem limiti

Hızlı frekans ayarlama sistemi

Akıllı invertörler

Pompalanmış su enerji depolama sistemi

Şebeke Ölçeğinde depolama

Birinci Faz İkinci Faz Üçüncü Faz Dördüncü Faz TTEK- DGS Ürettiği elektrik enerjisinin toplam talebe oranı

%2-%3 %3-%15 %15-%25 %25-%50

Temiz ve Tükenmez Enerji Değişken Güç Santralları ( TTEK-DGS)

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 5

M. Lippert

SAFT

2015, Seçilmiş Ülkeler için TEKDGS Elektrik Enerjisi Yıllık Üretiminin Toplam Üretime Oranı ve Şebeke Etkileri

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 6

İskoçya, 14 Ağustos 2016 : Günlük Rüzgar Enerjisi üretimi toplam elektrik enerji talebini aşmıştır

Portekiz, 7 Mayıs 2016, Temiz ve tükenmez enerjiye dayalı elektrik enerjisi üretimi 107 saat boyunca toplam talebi karşılamıştır

İspanya, 28 Şubat 2016 İlk defa sistem denge reservleri rüzgar enerjisi ile karşılandı

Almanya 8 Mayıs 2017 Rüzgar ve Güneş enerjisi toplam talebin %75 ni karşıladı

Danimarka 2 Eylül 2015 Danimarka şebekesi il defa merkezi güç üretiminden bağımsız hizmet verdi

Seçilmiş Ülkeler için TTEK-DGS Gücünün Toplam Kurulu Güce Oranı

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 7

Teknik Gereklilikler Faz1 Faz2 Faz3 Faz4

Gerçek zamanlı izleme

İletim hatları kapasite artışı

Güç santralları esnekliği

Özel koruma sistemi

Senkronize olamayan sistem limiti

Hızlı frekans ayarlama sistemi

Akıllı invertörler

Pompalanmış su enerji depolama sistemi

Şebeke Ölçeğinde depolama

Birinci Faz İkinci Faz Üçüncü Faz Dördüncü Faz TTEK- DGS Ürettiği elektrik enerjisinin toplam talebe oranı

%2-%3 %3-%15 %15-%25 %25-%50

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 8

Güvenilir Enerji Kaynağı

Kararlı Enerji kaynağı

Şebeke olmayan bölgelere enerji tedariği

Merkezi olmayan üretimler için uygun

Teknik olarak dizel motorlarına rakip

Ekonomik olarak dizel motorlarına alternatif

Büyük ölçekli depolama kapasitesi işle elektrik enerjisi sektöründe

Potansiyel oyun değiştirici

….

Temiz ve Tükenmez Enerji Kayakları Değişken Güç Santrallarında Üretilen Elektrik Enerjisinin Depolanması

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 9

Elektrik Enerjisi Depolama Teknolojileri

Mekaniksel

Pompalanmış su tabanlı

enerji depolama sistemleri

Sıkıştırılmış hava tabanlı

enerji depolama sistemleri

Flywheel (Volan)

Elektrokimyasal

Aküler:

Lityum-ion

Kurşu-asit

Sodyum sülfür Sodyum –nikel

klorür

Flow aküler:

Vanadyum redoks

Çinko-bromür

Termal

Tuz eriyiği

Soğuk su

Latent ısı

Elektriksel

Süper kapasitörler

Süper iletken manyetik depolama

Kimyasal

Yakıt pilleri

Gazlaştırma

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 10

Dünya Elektrik Enerjisi Depolama Kapasitesi Öne Çıkanlar: Pompalanmış Suya Dayalı Depolama; Elektrokimyasal Depolama Sıkıştırılmış Hava ile Depolama

Ülkelerde Batarya Depolama Pazarının Gelişimi ve 2020 Projeksiyonu (Mio$)

Ülkelerde Batarya Depolama Kapasitesi Gelişmi MW)

Lityum iyon akü fiyatları son beş yılda %65 ucuzladı kW kurulum 1600 ABD Doları

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 11

GES de Fosil Yakıtl Santralleri ve Nükleer Santrallerde Üretilen Elektrik Enerjisi Maliyetinin Karşılaştırılması (2016)

0,05$/kW-saat

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 12

Güneş Enerjisi ve Rüzgar Enerjisi Santrallerinde Elektrik Enerjisi Üretimi

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 13

2016 Küresel Ölçekte Güneş Enerjisi Santrallerinin Yıllık Kurulumunda ilk on Ülke (Toplam Yıllık Kurulum 2016: ~77GWp ). 2016-2021 Öngörü

Ülke 2106

Kurulan

Güç

GWp

2016

Toplam

Kurulum

(76,6GW)

içindeki

pay(%)

1 Çin ~34,5 ~46

2 ABD ~14,8 ~20

23 Japonya ~8,6 ~11,5

4 Hindistan ~4,1 ~5,5

5 İngiltere ~2 ~2,7

6 Almanya ~1,5 ~2

87 Kore ~0,8 ~1,1

8 Avusturalya ~0,8 ~1,1

9-

11

İspanya,

Filipinler, Çili

~0,77 ~1

Diğerleri ~6 ~8

2016: ~77GWp Kurulum≈ saatte ~31000 FV Modül

2016 Çatı:

21,6GW

2016 Güneş

Tarlası : 55GW

2021 Öngörü

En Düşük :

~75GW

En Yüksek : ~162GW

2016-2021 GES Kurulum Öngörüsü

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 14

Küresel Ölçekte Güneş

Enerjisi Santralleri Pazarının

2017-2021 Projeksiyonu

(GWp)

Global Market Outlook, For Solar Power / 2017 - 2021

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 15

Küresel Ölçekte Güneş Enerjisi Santrallerinin Merkezi ve Dağınık Yapıda Şebeke Bağlantıları Yıllık Kurulumu

2006-2016 Değişimi

2016: ~77GWp Kurulum≈ saatte ~31000 Fotovoltaik Modül

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 16

Küresel Ölçekte Güneş Enerjisi Santrallerinin Toplam Kurulumu 2010-2016 Gelişimi ve 2017-2021 Projeksiyonu

Global Market Outlook, For Solar Power / 2017 - 2021

GES için Terewat Dönemi

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

17

Fotovoltaik Güç Sistemleri

Değer Zinciri

Kalite & Performans

Bileşenlerinin Üretimi

Proje Geliştirme

Tasarım

Tedarik ve Kurulum

Finans

Operasyonlar

Üretim

Elektrik Enerjisi

Şebeke Destek

Servisleri Bakım

Faturalama ve Müşteri

Servisleri

Geri Dönüşüm

Şeb

eke

Bağ

lan

tısı

Ön

cesi

Şe

be

keye

Bağ

lan

tı S

on

rası

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 18

Ölçüm Sayaçları, Ac İzolatörler, Sigorta Kutuları, İnvertörler, Aküler, Yük Düzenleyiciler, DC İzolatörler, Taşıyıcı Sehpalar, Kablolama, İzleme Sistemleri, Kurulum, Şebeke bağlantısı

Güneş Enerjisi Santrallarının Bileşenleri ve Değer Zinciri

Silisyum Kristal Dilim Tabanlı Güneş Gözesi ve

Modüller

İnce Film Güneş Gözeleri ve Modüller

Şebekeye Bağlı FVGS Ana Bileşenler

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 19

Güneş Enerjisi Santrallarının Bileşenleri ve Kalite Kontrolu

•IEC61215

•IEC61646

•UL1703

•EC 62716 (ammonia Testi)

•IEC61701 (Tuz ve nem testi

•IEC 62 782 Dinamik Mekanik Test

•IEC 62 804 PID test

Fotovoltaik Modül

•IEC 62109-1,-2 (Güvenlik)

•UL1741

•LVRT

•IEC 6216 Şebeke

•IEC 62093 (BOS Güvenirliliği

İnvertör

•IEC 61829 ( Örgüde I_V)

•IEC 61724 (DAQ ve İzleme)

•IEC 62446 (Sistem değerlendirme) Sistem Elemanları

•IEC 60904-4 (Solar Simülatör

•Alandsa Kalibrasyon

•I_V izleme

•IR sensöe

•Pironometre kalibrasyon..

•…

Alanda Kalibrasyon ve Test

KA

LİTE

? P

ERFO

RM

AN

S G

AR

AN

TİSİ

?

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 20

Teknolojilere Göre En iyi Göze verimliliklerinin Yıllar içindeki gelişimi

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 21

Teknolojilere Göre En iyi Göze ve Modül Laboratuvar Verimlilikleri

Hetero-eklem Arka Kontak yapısında Silisyum Güneş Gözeleri Rekor Verimlilik

%26.7 (Kaneka Corporation)

Teorik en büyük değer %29.1

2017

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 22

Seçilmiş Ticari Fotovoltaik Modüllerin Verimlilikleri

Graph: Jochen Rentsch, Fraunhofer ISE. Source: Company product data sheets. Last update: Nov. 2015.

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 23

Üretimdeki Hacim Artışına Bağlı Olarak Maliyetlerdeki Azalma ( Öğrenme Eğrisi)

Data: from 2006 to 2010 estimation from different sources : Navigant Consulting, EUPD, pvXchange; from 2011 to 2015: IHS. Graph: PSE AG 2016

Learning Rate: Each time the cumulative production doubled, the price went down by 23 % for the last 35 years.

2016: Yıllık Kurulum : ~77GWp Toplam Kurulum: ~307 GW

%64

%36

Son 36 yıldır üretim ikiye katlandığında modül fiyatları %24 azalmakta

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 24

Fotovoltaik Güç Sistemleri Maliyetlerinde Bileşenlerin Yaklaşık Payı

• Kurulum Elemanları (~75 Avro/kWp)

• Kurulum İşçilik (~75 Avro/kWp)

• Kablolama (~50 Avro/kWp)

• Alt yapı (~40 Avro/kWp)

• Proje ,İzinler ve diğer işlemler (???)

• Şebeke bağlantısı (~60 Avro/kWp)

Diğer Sistem Bileşenleri

(% 33-%35)

300-350 Avro/kWp

• >20kW

• >500Kw İnvertör (%10)

100-150 Avro/kWp

• Kristalli

• İnce Film Modül (%52-%55)

500-550 Avro/kWp

2014 FVGS Kurulum

Maliyeti 900- 1050 Avro/kWp

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 25

Güneş Enerjisi Santralinin Kurulum Maliyeti ve Güneş Enerjisi Şiddetine Bağlı olarak Seviyelendirilmiş Elektrik Enerjisi Maliyeti Hesabı (Calculated Levelised Costs of Electricity

(LCOE) ($/kWh) (20 yıl süreli %80 kredi, %5 faiz, %2 enflasyon ve 25 yıl ömür sürsiyle hesaplanmıştır)

International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV) 2016 Results Revision 1, 24 July 2017 LCOE Hesaplama : http://www.nrel.gov/analysis/tech_lcoe.html

OPEX MWp/Year Maintanence: 15 000$ Insurance: 3 000$ Opertions: 3000$ Others: 3 000$ Total : 25 000$

Kurulum Maliyeti $/kWp

Küresel Ölçekte Güneş Enerjisi Santralleri ihalelerinde kW-saat elektriğe verilen fiyatlar sürekli düşmektedir; Almanya:5,7 $cent/kWh Arjantin: 5,5 $cent/kWh Meksika: 3.3 $cent/kWh Şili ve ABD : 2.7$cent/kWh UAE: 2,4 $cent/kWh (2017)

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

GES lerde maliyet azaltmada önemli etken

Tüm Sistem Bileşenleri için:

– Artan kalite

– Performans güvenirliliği

– Düşük bakım giderleri

– Ömür süreleri

Modüller GES ler de birincil öneme sahip bileşen.

– Kristalli silsyuma dayalı modüllerde arızalar olmadığında yıllık güç kaybı ~%0,8

– Güç kaybına neden olan arızalar????

26

Güneş Enerjisi Santrallarında Maliyet Düşürme

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

Fotovoltaik Modül Işınım Altında Akım –Voltaj Eğrisi, Seri ve Şönt Direncin Önemli Parametrelere Etkisi

Isc= Kısa devre akımı Voc= Açık Devre Voltajı Pmpp= En büyük güç noktası PT= Sanal güç noktası FF= Pmpp/PT (Dolum Faktörü)

Rs= Seri direnç Rsh= Şönt dirnç

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

*Tek Kristal Silisyum

Kristalli Silisyuma Dayalı Fotovoltaik Mödüllerin Yıllık Ortalama Güç Kaybı ~%0,8

*Çok Kristalli Silisyum

*Literatürdeki silisyum modüllerin güç kaybı konusundaki ~400 rapordan derleme D. C. Jordan, J. H. Wohlgemuth, and S. R. Kurtz, Technology and Climate Trends in PV Module Degradation, Proc. 27th EUPVSEC (WIP, Frankfurt, Germany, 2013

Fotovoltaik Sistemlerde Performans Kaybı ( Degradation Rates)

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 29

Farklı Teknolojilerle Üretilmiş Modüllerde Yıllık Performans Kaybı ( Degradation Rates)

Pre: 2000 yılı öncesi kurulumlar ; Post: 2000 yılı sonrası kurulumlar

Photovoltaic Degradation Rates — An Analytical Review Dirk C. Jordan and Sarah R. KurtzNREL/JA-5200-51664 June 2012

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 30

Fotovoltaik Modülde Malzemeye Bağlı Hasarlar Enkapsulan Malzemele : EVA, Silicones, POE EVA nın Oto Oksidasyonu – Asetik Asitin Rolü EVA nın Kahverengileşmesi

Fotovoltaik Modülde Malzemeler Arası Etkileşmeye bağlı Hasarlar Enkapsulan back-sheet etkileşiminin modül bozulmasına etkisi Laminasyona bağlı kalite konuları Laminasyon kalitesine bağlı bozulmalar

Malzeme ve Potansiyele dayalı Bozulmalar

Malzeme ve «Sümüklü Böcek İzleri» (Snail Trails) Malzeme ve arabağlantılar (interconnect) ve gümüş grid Malzeme delaminasyonu

Fotovoltaik Modülde Hasarlar (Bozulmalar)

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 31

EVA Kahverengileşmesi

Delaminasyon

Gözelerdeki çatlaklar

Yüksek Gerilimden Dolayı kısa devre oluşumuna dayalı Bozulma ( the potential-

induced degradation by shunting )

Gümüş Grid korozyonu (the silver grid corrosion )

Toz kirlenmesi ( dust soiling)

Biyolojik kirlenme ( biological soiling)

Fotovoltaik Modülün Gücünü Etkileyen Hasarlar (Bozulmalar)

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 32

Backsheet Hasarları Yarıçapı >5 mm büyük hava

kabarcığı Delaminasyon Kırık ve

ÇiziklerCracks/scratches Kazınma

Bağlantı Kutusu hasarları Çatlak Yanık Gevşek Kapaksız Çatlak kapak Yapıştırıcısı ayrılmış Kaçıran isalasyon …

Mödül Çerçeve Hasarları Korozyon Bağlantı noktalarında ayrılma Çerçeve öatlamaları Çerçeve eğilmesi Cam Çerçeve arası yapışkanın dışarı

akması veya olmaması Bandın Dealminasyonu Görsel olarak bozunma …

Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 33

Modül Camı Kırık Çatlak

Parçalanma

Göze (Hücre) Çatlakları Silisyumda Yonga

çatlaması CdTe ve GIGS de Cam ile

beraber

Modül Delaminasyonu Silisyumda göze üzerinden

delaminasyon İnce Filmde küçük yada büyük

ölçekli delaminasyon

Modülün Su alması Çatlak cam, kenar izalasyonu, junction kutusu vb..

Sümüklü Böcek izi Yalnızca Si Modüllerde

Enkapsülanın Sararması Yanık İzleri

Back-sheet Busbars: diffuse burn marks Göze arabağlantı seritleri ( interconnect ribbon) String bağlantıları

Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 34

Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 35

Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 36

Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 37

Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 38

Fotovoltaik Modül Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarlar

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 39

Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Farklı Mödül ve İklim Koşulları için İstatiksel Değerlendirilmesi*

Toplam Modül Sayısı : 1211 Silisyum Modül: 455 CdTe and CIGS modül.: 655 Amorf Silisyum: 91 Toplam Ülke : 7 Yumuşak İklimlerdeki Modül: %24 Set ve Karlı İklimler: %74 Sıcak ve Kuru iklimler: % 2

*M. Kottek, J. Grieser, C. Beck, B. Rudolf, and F. Rubel, “World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated,” Meteorol. Zeitschrift, vol. 15, no. 3, pp. 259–263, Jul. 2006.

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 40

Silisyum Tabanlı Fotovoltaik Modüllerin Farklı İklimlerdeki Hasar Mekanizmalarının Yüzdesi *M. Kottek, J. Grieser, C. Beck, B. Rudolf, and F. Rubel, “World Map of the Köppen-Geiger climate classification updated,” Meteorol. Zeitschrift, vol. 15, no. 3, pp. 259–263, Jul. 2006.

moisture ingress (19%),

defect frame (17%)

snail tracks (12%)

defect backsheet (9%)

Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Farklı Mödül ve İklim Koşulları için İstatiksel Değerlendirilmesi*

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 41

CdTe ve CIGS Fotovoltaik Modüllerin Farklı İklimlredeki Bozulma Mekanizmalarının Yüzdesi

Amorf Silisyum Fotovoltaik Modüllerin Bozulma Mekanizmalarının Yüzdesi

Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Farklı Mödül ve İklim Koşulları için İstatiksel Değerlendirilmesi*

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 42

Kurulum ve periyodik kontroller tarihleri arasında silisyum modüllerin hasar mekanizmalarının normalize edilmiş dağılımları (%) (Kirlenmeler bu analiz dışında tutulmuştur)

0 -3 yıl arası (170 module)

0 -7 yıl arası (395 module)

snail tracks (14%)

delamination over cell (11%)

defect frame (11%)

snail tracks (8%)

Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Zamana Bağlı İstatiksel Değerlendirilmesi*

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 43

Kurulum ve periyodik kontroller tarihleri arasında CdTe ve CIGS silisyum modüllerin hasar mekanizmalarının normalize edilmiş dağılımları (%) (Kirlenmeler bu analiz dışında tutulmuştur)

Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Farklı Mödül ve İklim Koşulları için İstatiksel Değerlendirilmesi*

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

2002 ve 2012 yılları arasında IEC 61215 ve IEC 61646 göre yapılan 2000 proje için sertifika testlerinde testi geçemeyen modüllerin oranının yıllara göre dağılımı. (2007 yılından sonra ince film ve kristalli siliyuma dayalı modüller ayrı verilmiştir.)

Fotovoltaik Modüllerde Görsel Olarak Tespit Edilebilecek Hasarların Zamana Bağlı İstatiksel Değerlendirilmesi*

*IEA PVPS Task 13 External final report IEA-PVPS March 2014

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 45

Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması

• Kristalli silisyum modül üretiminte en çok kullanılan enkapsülan polimerler:

EVA (Ehtylene Vinyl Ace-tate)

POE (Polyolefin elastomer).

Genellikle laminasyonla fotovoltaik göze (hücre) ve «stringing tabs» polimerik enkapsülan içine cam ile back sheet arasına gömülmekte.

Polimer tabadan beklenenler: Elastik özellikleriyle «kırılgan silisyum dilim» korunması Yalıtkan özellikleriyle göze ile konnektör arasında kısa devreyi

engellemesi Yüksek optiksel geçirgenlikle maksimum akımın alınmasını

sağlaması Bu özelliklerin modülün ömür süresinde polimerin morötesi

ışığa maruz kalması nedeniyle önemli ölçüde bozulmaması

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

Laminasyon en çok kullanılan Termoset Polimer:

Ethylene Vinyl Acetate copolymer (EVA) polimer resin

kroslink ajanı: Luperox (Lupersol) TBEC Luperox (Lupersol)

Kroslink ko-ajan:Triallylisocyanurate Triallylcyanurate

(genellikle peroksitler olup laminasyon sırasında dekompozisyona uğrayıp serbest radikaller oluşturur )

Yapıştırıcılar: Silane A 174 / 2530-85-0

UV soğurucu: Cyasorb 531 (Chimassorb 81) Tinuvin 234

Birincil antioksidan ajanı: Butylated hydroxytoluene (BHT)

İkinci antioksidant ajanı : Irgafos 168 ,Naugard P

46

Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

EVA nın bozulma evreleri

• Birinci Evre

– Asetik asit oluşumu

– Oksitlenme

– Ana polimer zincirinin kırılması

(Oksijen ortamında bozunma hızlanmakta)

• İkinci evre

– Acetat grubunun moleküller arası laktonlar oluşturması

– Methan, ketıonlar, ve acetaldehyde oluşumu

– Oksitlenme aşamasında ,α,β-doymamış karbonyl groupları, hydro peroxides ve anhydrides oluşumu

Yukarıdaki evreler ve oluşumlar ve bozunma hızı oto-oksidasyon kinetiği ile belirlenir.

47

Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

EVA nın bozulma evreleri EVA da bulunan vinil-asetat bileşeni miktarı bozulmayı hızlandırmakta

(vinil asetat polariteyi artırararak polimer içindeki asetik asit çözülmesini artırmakta)

Asetik asit oluşumu 120-150 C arasında oluşmakta (laminasyon sıcaklığı) – Laminasyon sırasında oluşan acetik asit cam ile back sheet arasında

hapsolmakta

– Laminasyonda EVA kullanılan modüllerde oluşan asetik asit birçok bozulma mekanizmasında önemli bir rol oynamakta

48

Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

Asetik asitin korozyon etkisinin olduğu alanlar

Göze metalizasyonu

Gözeler arası bakır bağlantı ve üzerindeki kalay( the cell interconnect)

Bakırı kaplayan kalay tabaka korozyona uğrayıp bakır doğrudan EVA ile temas ettiğinde kahverengi renklenmeye neden olmakta ( discolrotaion)

Interconnect korozyonu mödül seri direncinin artmasına ve dolayısıyla performans kaybıyla sonuçlanmakta

49

Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 50

Gümüş grid ile Göze arsında boşluk oluşumyla gelişen AC eşğdeğer devre

Gümüş grid tam temasta Gümüş grid ile Göze arsında boşluk oluşmakta

Fotovoltaik Modüllerin Güç Kaybı Mekanizmalarının Mikroskopik ve Makroskopik Ölçekte Anlaşılması

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 51

Kristalli Silisyum Göze Üzerinde Asetik Asit etkisini gösteren kontrollü deney

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected] 52

Fotovoltatik Gözenin asetik asit buharına maruz kalma süresine bağlı olarak akım-voltaj eğrisinin değişimi. 24 saat sonunda diyot özelliği kaybolmakta

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

Fotovoltaik Modüllerde Arıza Senaryoları Özet

Light-induced power degradation (LID) Potential –induced power degradation (PID)

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

EU PV Platform

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

Bayar Cd. No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org E-mail: [email protected]

Güneş enerjisinden doğrudan elektrik enerjisi üretme, FOTOVOLTAİK GÜÇ SİSTEMLERİ

Değer zincirinde faaliyet gösteren gerçek ve tüzel kişilerin oluşturduğu

Güneş Enerjisi Sektör Derneği.

Kuruluş Genel Kurul Toplantısı: 01 Ekim 2009 GENSED Derneğin Resmi Onayı: 24 Aralık 2009 Üye sayısı(Mayıs 2016) : 139 Üye 1.Olağan Genel Kurul : 08 Nisan 2010 Başkan Levent Gülbahar 1.Olağanüstü Genel Kurul : 08 Şubat 2011 Başkan Ateş Uğurel (21 Kasım 2011’de ayrıldı)

21 Kasım 2012 – 11 Mayıs 2012 Başkan Prof.Dr.Engin Türe 2. Olağan Genel Kurul : 11 Mayıs 2012, Başkan Prof.Dr. Şener OKTİK 3.Olağan Genel Kurul :23 Mayıs 2014, Başkan Prof.Dr. Şener OKTİK 3.Olağan Genel Kurul toplantısından sonra derneğe katılan üye sayısı : 35 iptal olan üye sayısı : 25 Şu an toplam üye sayımız : 139

İletişim Adresi: Bayar Cad. İclal Ataç İş Merkezi. Kat:4 D:8 Kozyatağı- İstanbul ,Tel : 0216 455 35 00 Fax: 0216 455 16 71 Web: www.gensed.org, E-posta: [email protected]

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği, GENSED

Güneş Enerjisi Sanayicileri ve Endüstrisi Derneği

GENSED, Bayar Caddesi No:84 K:4 D:8 Kozyatağı-İstanbul, Tel:0216 455 3500 Fax: 0216 455 1671 Web:www.gensed.org, E-mail: [email protected]

Şener Oktik, [email protected]

René Magritte

İlginiz için Teşekkür Ederim