Monitoring PV systems : a recommendation for appropriate measurement to improve system longevity

Abstract

Solar photovoltaic (PV) systems demand improved operation and maintenance (O&M) measures to increase system longevity and overall performance. Installation of solar PV systems are rapidly increasing, and while technology is improving, O&M measures are neglected or poorly understood. Appropriate O&M will improve solar PV market competitiveness. This study aims to design requirements for operators to provide necessary information to perform an analysis of the state of the system. Building on existing literature for monitoring PV system, it asks: Which parameters and indicators are necessary to evaluate the state of the system, which quality assessments must be made to produce reliable results, and what must operators do the first year to aid this process? Based on literature regarding monitoring and maintenance of solar PV, an analysis was performed on the operational data set from the PV system at Glava Energy Center in Glava, Sweden. The methodology was based on CRISP-DM and was exploratory. Data were analysed, enhanced, and analysed further in the context of Overall Equipment Effectiveness. The approach was adjusted as understanding grew. The results provide insights into the parameters, indicators and the general quality of data. Temperature and plane-of-array irradiance is suggested as the most influential parameters to evaluate system projections, although the parameters should be accompanied by other measurements. There are also presented an analysis of the quality of the data set. The quality is periodically low, which leads to recommendations regarding maintaining quality of monitoring of the PV system.

Solcelle fotovoltaiske systemer krever forbedrede tiltak for drift- og vedlikehold (O&M) for å øke systemets levetid og generelle ytelse. Installasjonen av solcelleanlegg øker raskt, og mens teknologien forbedrer seg, er O&M-tiltak neglisjert eller dårlig forstått. Passende O&M vil forbedre konkurranseevnen til PV. Denne studien tar sikte på å utforme krav til operatører til å gi nødvendig informasjon for å utføre en analyse av systemets tilstand. På bakgrunn av eksisterende litteratur for overvåking av PV-system spør den: Hvilke parametere og indikatorer er nødvendige for å evaluere tilstanden til systemet, hvilke kvalitetsvurderinger som må gjøres for å gi pålitelige resultater, og hva må operatørene gjøre det første året for å hjelpe denne prosessen? Basert på litteratur om overvåking og vedlikehold av solcelleanlegg, ble det utført en analyse av driftsdatasettet fra PV-systemet ved Glava Energy Center i Glava, Sverige. Metodikken var basert på CRISP-DM og var utforskende. Data ble analysert, forbedret og analysert videre. Tilnærmingen ble justert etter hvert som forståelsen vokste. Resultatene gir innsikt i parameterne, indikatorene og den generelle kvaliteten på data. Temperatur og plan-av-array-irradians foreslås som de mest innflytelsesrike parameterne for å evaluere systemframskrivninger, selv om parameterne bør ledsages av andre målinger. Det blir også presentert en analyse av kvaliteten på datasettet. Kvaliteten er periodisk lav, noe som fører til anbefalinger om opprettholdelse av kvaliteten på overvåkingen av PV-systemet.