IN THE FIELD  
Maintenance Magazine 149 – september 2020

Assetmanagement en onderhoud van zonnevelden

Zonne-energie oogsten is een industriële business geworden die assetmanagement en maintenance vergt. Hoe? Wat? Kris Patrouille, Operations Support Manager, en Bart Marchand, Supervisor O&M bij ENGIE Fabricom lichten een tip van de sluier.

Luc De Smet

Terwijl PV-panelen opbrengstgaranties kennen tot 25 jaar komen de meeste industriële PV-installaties met onderhoudscontracten van typisch tien tot vijftien jaar. ENGIE Fabricom kent vijf verschillende types assetmanagement- en onderhoudscontracten. Een eerste vorm is het puur ‘monitoren’ van de site. Dat resulteert in maandelijkse rapporten en het melden van fouten. De tweede soort omvat daarbovenop ook ‘preventief onderhoud’. Er is dan een jaarlijks preventief onderhoud en technische controle ter plekke. Steekproeven wijzen op welke acties genomen moeten worden, zoals het op moment draaien van klemmen. Ook het reinigen van de panelen met ‘osmosewater’. Geen zeep. Die operatie, die vooral in het voorjaar gebeurt, besteedt het bedrijf uit. Vroeger hanteerden glazenwassers borstels die op de waterleiding aangesloten waren. Nu zijn er andere mogelijkheden: roterende borstels met wateraansluiting. Voor grotere plants zijn er poetsrobots die op afstand bediend worden. “Panelen worden tegenwoordig onder een lagere hoek gezet dan vroeger: bijvoorbeeld 12° in plaats van 15° à 17°. Hoe lager de hoek, des te minder schaduw het paneel achter zich werpt en dus des te meer panelen er kunnen geplaatst worden, waardoor de productie per gebruikte oppervlakte stijgt maar ook het aantal reinigingsbeurten”, aldus Kris Patrouille.

Performantiegarantie

Een derde vorm omvat ook correctieve acties: herstellingen en interventies, waarbij de ‘materialen’ niet inbegrepen zijn. Dat is wel het geval met de ‘all-in formule’ die een garantie op materialen omvat. Het contract stipuleert dan of omvormers wel of niet inbegrepen zijn. Het vijfde en meest omvattende onderhoudscontract biedt eveneens een ‘perfomantiegarantie’. “Bij derdepartijfinanciering wordt vrijwel altijd voor die formule gekozen. Als we het minimale rendement niet halen (bepaald als een verhouding van de opgewekte elektrische energie tot de instraling van de zon op jaarbasis) betalen wij het verschil.” Soms worden er productiegaranties gevraagd, los van de zon. “Daar bedanken we voor. De instraling is namelijk nooit gegarandeerd.. Wij geven een effectieve garantie op de performantie van het volledige zonnepark en betalen elk verlies onder een bepaald niveau uit, zowel de minder geproduceerde stroom als de certificaten.”

Monitoring

“Hoe groter de site, des te meer wenst de klant specifieke monitoringssystemen”, ervaart Patrouille. ENGIE Fabricom beschikt over een eigen platform, maar de klant kan voor een ander kiezen. “Het enige wat wij vragen is dat dit platform ons eveneens de ruwe data bezorgt, zodat we alle sites waarvoor we verantwoordelijk zijn op één platform hebben”, aldus Bart Marchand. Zonneparken en hun omvormers worden continu vanop afstand gemonitord. Als de productie stopt of er zich fouten voordoen, wordt de centrale onmiddellijk gewaarschuwd. Ook de opbrengst wordt bewaakt aan de hand van instralingssensoren of pyranometers. Deze meten de lichtintensiteit van de zon (in watt per m²). Dataloggers ter plaatse voegen daar hun data aan toe. Automatisch worden de data geanalyseerd en worden foutmeldingen gegenereerd. “Haalt de installatie de verwachte opbrengst niet, dan wordt er gefilterd op mogelijke oorzaken: zijn de toestellen storingvrij? Zijn er kabelbreuken?” De informatie slaat niet op individuele, maar op specifieke groepen van panelen, zogeheten strings of serieschakelingen van meerdere panelen. “We maken verder al eens gebruik van thermografische beelden die manueel genomen worden of met drones.”

PID-fenomeen

Een reden van mindere opbrengst kan bijvoorbeeld te maken hebben met het PID-fenomeen (Potential Induced Degradation). “We pasten enkele keren PID-boxen toe op de slechtste strings van een aantal installaties. Deze technologie, die een minimale hoeveelheid stroom in omgekeerde richting door de panelen stuurt als er geen zon is, heeft soms een duidelijk positief effect op de opbrengst”, aldus Patrouille. Waarom is die dan niet standaard? “Veel sites hebben geen PID-problemen. Meestal zijn die boxen dus niet nodig.”

Correctief

Bijna driekwart van de correctieve interventies betreffen defecte omvormers en panelen. Defecte omvormers worden gewoon vervangen. Vrijwel geen enkel van deze toestellen haalt de levensduur van een zonnepark. Zolang de omvormer in garantie is -doorgaans vijf jaar maar soms ook tien, vijftien zelfs twintig jaar als dat bij de start afgekocht wordt- kan men daarvoor terecht bij de toeleverancier. “Panelen komen in de regel met twee jaar technische garantie en 25 jaar productgarantie. Maar soms zijn de grenzen wazig. Gezien de normale degradatie van de zonnepanelen zakt de te verwachten performantie van de zonnepanelen elk jaar een klein beetje. De paneelfabrikanten geven tegenwoordig een lineair dalende performantiegarantie.”

Oorzaken van dalende productiviteit

“Wanneer een paneel minder productief is, kan dit verschillende oorzaken hebben. Met de bekabeling, sensoren of monitoringssystemen registreren we niet veel falen. Wanneer een paneel zichtbaar beschadigd is -glasbreuk na stormschade, bijvoorbeeld- wordt het vervangen. Glas kan ook breken als cellen te heet worden. Een ‘hotspot’ kan ontstaan wanneer vervuiling op het glas (bijvoorbeeld uitwerpselen van vogels) het paneel buitensporig doet opwarmen. ‘Steenslag’ daarentegen is niet in de waarborg opgenomen. “Wij merken dat vogels al eens mosselen of stenen uit de lucht laten vallen op panelen. Zowel in het noorden als het zuiden van het land.”

Niet zomaar inwisselen

Panelen zijn niet zomaar inwisselbaar. Er moet met tal van parameters rekening gehouden worden. “Zelfs wanneer de originele panelen niet meer te verkrijgen zijn in de handel, vinden we wel een oplossing.” Zo ook met het vervangen van omvormers. Die worden steeds krachtiger. Ze komen met hogere vermogens en spanning zodat ze meer panelen in één string tellen. Het vervangen door een ander type omvormer kan er toe leiden dat de strings panelen volledig anders geconfigureerd moeten worden. ENGIE Fabricom organiseert ook een weekend-wachtdienst. Courante materialen heeft het op voorraad. De meeste projecten zijn vlot toegankelijk. “In Nederland beheren we een kleinere site van 40 kWp op het water. Daar is het onderhoud iets omslachtiger. De technieker moet er in zwemvest met een bootje/ponton heen.” In Limburg heeft het bedrijf zo’n 7 MWp-project op stapel staan.