Güneş enerji santrallerinde elektrik üretiminin sürdürülebilir olması yalnızca panellerin güneş ışığını almasına bağlı değildir. Panel yüzeyinde biriken toz, polen, toprak, kuş kaynaklı kirler ve diğer partiküller zaman içerisinde güneş ışığının modül hücrelerine ulaşmasını azaltabilir. Bunun yanında inverter, DC ve AC kabloları, bağlantı noktaları, trafo, OG hücreleri, topraklama sistemi, yıldırımdan korunma sistemi ve diğer elektriksel ekipmanlarda ortaya çıkabilecek problemler de GES performansını etkileyebilir.
Bu nedenle GES temizleme, tek başına bir yıkama işlemi olarak değerlendirilmemelidir.
Doğru yaklaşım; GES temizliği, GES bakım çalışmaları, performans takibi, termal incelemeler ve gerekli elektriksel kontrollerin birbirini tamamladığı bir işletme ve bakım sistemi oluşturmaktır.
IEA PVPS, PV sistemlerinde soiling olarak adlandırılan yüzey kirlenmesinin dünya genelinde önemli bir performans kaybı kaynağı olduğunu ve güncel değerlendirmelerde küresel ortalama enerji kayıplarının yaklaşık %4–7 seviyesinde olduğunu bildiriyor. Ancak bu oran bütün santrallere uygulanabilecek sabit bir değer değildir. Kirlenme; saha, iklim, yağış, partikül kaynakları, panel eğimi ve işletme koşullarına göre ciddi şekilde değişir.
Bu nedenle GES yıkama, güneş paneli temizliği, GES bakım, GES kontrol, GES periyodik bakım ve GES performans analizi birbirinden kopuk hizmetler olarak değil, santralin gerçek çalışma koşullarına göre planlanan teknik süreçler olarak ele alınmalıdır.
Bir güneş enerji santralinde panel yüzeyinin temiz olması elbette önemlidir. Ancak profesyonel bir GES temizleme hizmetinin amacı yalnızca cam yüzeyini temizlemek değildir.
Asıl amaç, panel yüzeyindeki kirlenmenin elektrik üretimine etkisini azaltmak ve temizlik işlemini santralin genel bakım programıyla uyumlu hale getirmektir.
Bu nedenle bir GES için şu sorular birlikte değerlendirilmelidir:
Bu soruların tamamı cevaplandığında GES temizliği gerçek anlamda bir işletme ve bakım faaliyetine dönüşür.
Fotovoltaik modüllerin cam yüzeyinde zaman içerisinde partiküllerin birikmesine soiling denir.
Başlıca kirlenme kaynakları:
NREL'in PV işletme ve bakım çalışmalarında tarımsal toz, inşaat tozu, polen, kuş kaynaklı kirlenme, dizel kurumu ve endüstriyel kaynaklar önemli soiling kaynakları arasında sayılıyor.
Bu kaynakların tamamı aynı şekilde davranmaz.
İnce bir toz tabakası ile panel yüzeyinde kurumuş kuş kalıntısı aynı temizlik yöntemini gerektirmeyebilir.
İnternette GES temizliğiyle ilgili çok sayıda sabit verim artışı oranı görülmektedir. Örneğin bazı hizmet sağlayıcıları %20, %25 veya %30'a kadar üretim artışı gibi iddialar kullanmaktadır.
Ancak teknik olarak bütün GES'ler için tek bir oran vermek doğru değildir.
IEA PVPS, soiling etkisinin hem modül hem de santral seviyesinde oldukça değişken olduğunu belirtiyor. Bu nedenle bir santralde ölçülen kayıp oranının başka bir santrale doğrudan aktarılması doğru değildir.
Gerçek kayıp;
kirlenme miktarı + kirlenme türü + yağış + panel eğimi + çevresel koşullar + santral performansı
ile birlikte değerlendirilmelidir.
Bu nedenle profesyonel bir güneş paneli temizliği hizmetinde “temizlikten sonra kesin %X artış” demek yerine, mümkün olduğunda üretim verileri üzerinden değerlendirme yapılmalıdır.
Her zaman değil.
Yağış bazı partikülleri yüzeyden uzaklaştırabilir. Ancak polen, kuş kalıntıları, çamur ve yapışmış partiküller yağmurdan sonra panel üzerinde kalabilir.
NREL tarafından yapılan bir araştırmada, yoğun polen dönemlerinde yağışın panelleri her zaman yeterli seviyede temizlemediği ve mekanik temizlik sonrasında performans iyileşmesi görülebildiği raporlandı.
Bu nedenle GES temizlik planı yalnızca takvim veya yağış tahminine göre oluşturulmamalıdır.
Burada teknik açıdan önemli bir ayrım vardır.
GES panel temizliği, modül yüzeyindeki kirlerin giderilmesine yönelik bakım faaliyetidir.
Periyodik kontrol ise ilgili ekipman ve sistemin teknik şartlara ve mevzuata uygunluğunun değerlendirilmesine yönelik ayrı bir kontrol faaliyetidir.
Dolayısıyla:
Panel temizlendi = GES'in bütün periyodik kontrolleri yapılmış oldu
şeklinde bir yaklaşım doğru değildir.
Buna karşılık bu faaliyetler birbirinden tamamen bağımsız da değildir.
Bir GES'in profesyonel işletme ve bakım programında panel temizliği ile birlikte sistemin diğer teknik kontrollerinin planlanması, santralin genel güvenliği ve performansı açısından önemlidir.
Örneğin GES işletmesinde:
gibi çalışmaların kapsamı ayrıca değerlendirilir.
Panel temizliği sırasında modüller yakından görüldüğü için bazı fiziksel problemler de fark edilebilir.
Örneğin:
tespit edilebilir.
Temizlik ekibinin bütün elektriksel arızaları gidermesi gerekmez. Ancak gözlenen anormalliklerin kayıt altına alınması, sonraki teknik kontrol veya bakım çalışmasına veri sağlayabilir.
Bu nedenle kaliteli bir GES temizleme hizmeti, aynı zamanda santral hakkında değerli saha verisi oluşturabilir.
Bir GES'in üretimi düştüğünde doğrudan “paneller kirlenmiş” sonucuna ulaşmak hatalı olabilir.
Üretim kaybının nedenleri arasında:
bulunabilir.
Bu nedenle GES temizleme hizmetini performans analiziyle birlikte değerlendirmek daha doğru sonuç verir.
SCADA bulunan santrallerde üretim verileri GES temizlik kararında önemli bir yardımcı olabilir.
Örneğin:
izlenebilir.
Temizlik öncesi ve sonrasında uygun koşullarda yapılan karşılaştırmalar, temizliğin santral performansına etkisinin değerlendirilmesine yardımcı olabilir.
Ancak iki farklı günün üretimini doğrudan karşılaştırmak yeterli değildir. Güneş ışınımı, sıcaklık, bulutluluk ve diğer çalışma koşulları dikkate alınmalıdır.
Profesyonel GES yıkama işleminde ilk adım doğrudan su tutmak değildir.
Önce saha değerlendirilir.
Panel üreticisinin temizlik talimatları incelenir. Daha sonra kirlenmenin türüne ve saha şartlarına göre uygun ekipman belirlenir.
Genel olarak işlem şu şekilde planlanabilir:
Saha incelemesi → kirlenme tespiti → ekipman seçimi → güvenlik kontrolü → temizlik → yüzey kontrolü → teknik bulguların kaydı → üretim takibi
Bu süreç özellikle ticari ve arazi tipi GES'lerde önemlidir.
Su kalitesi önemlidir.
Sert suyun içerisinde bulunan mineraller panel yüzeyinde kuruma sonrasında kalıntı oluşturabilir.
Bu nedenle uygun saha koşullarında:
kullanılması değerlendirilebilir.
Kullanılacak su kalitesi panel üreticisinin talimatlarıyla birlikte belirlenmelidir.
Bazı GES bakım dokümanlarında panel temizliğinde iyonize/saf su kullanılması ve temizlik sıklığının mevsimsel kirlenmeye göre değiştirilmesi öngörülebilmektedir.
Kontrolsüz yüksek basınçlı su kullanımı önerilmez.
Çünkü suyun yüksek basıncı;
üzerinde gereksiz risk oluşturabilir.
Kullanılacak yöntem ve basınç panel üreticisinin bakım talimatlarına uygun olmalıdır.
NREL'in bakım önerilerinde de üretici temizlik talimatlarının dikkate alınması ve sert fırçalar ile aşındırıcı uygulamalardan kaçınılması gerektiği belirtilmektedir.
Panel camına zarar vermeyecek uygun temizlik ekipmanı kullanılmalıdır.
Sert kıllı, aşındırıcı veya panel temizliği için tasarlanmamış ekipmanların kullanılması yüzey üzerinde mekanik hasar riski oluşturabilir.
Özellikle panel yüzeyinde yoğun partikül bulunurken sert kuru fırçalama yapılması çizilme riskini artırabilir.
Bu nedenle ekipman seçiminde:
dikkate alınmalıdır.
Gereksiz kimyasal kullanımı doğru değildir.
Panel üreticisinin izin vermediği deterjan veya kimyasallar;
zarar verebilir.
Bu nedenle normal kirlenmede uygun su ve mekanik temizlik yöntemleri yeterli olabiliyorsa gereksiz kimyasal kullanımından kaçınılmalıdır.
Özel bir kirlenme söz konusuysa üretici tavsiyesi dikkate alınmalıdır.
Büyük arazi GES'lerinde robotik temizlik sistemleri önemli bir alternatif olabilir.
Robotik sistemler;
için değerlendirilebilir.
Ancak robotik sistemin kullanılması otomatik olarak daha iyi sonuç alınacağı anlamına gelmez.
Robotun:
incelenmelidir.
Termal kamera panel yıkama cihazı değildir.
Ancak GES bakımında tamamlayıcı bir kontrol aracıdır.
Termal inceleme ile uygun koşullarda:
araştırılabilir.
Bu nedenle GES temizlik hizmeti, talep ve teknik kapsam uygunsa termal kamera kontrolüyle desteklenebilir.
Burada önemli nokta, termal kamerada görülen her anormalliğin kirlenmeden kaynaklanmadığıdır.
Panel temizliği ile topraklama ölçümü aynı işlem değildir.
Ancak GES'in genel bakım programı oluşturulurken topraklama sisteminin durumu ayrıca değerlendirilmelidir.
Özellikle:
gibi bölümlerin elektriksel güvenliği bir bütün olarak ele alınmalıdır.
Bu nedenle GES işletmecisinin yalnızca panel temizliğine odaklanması yeterli değildir.
GES'ler açık arazilerde ve geniş yüzey alanlarında kurulabildiği için yıldırımdan korunma sistemi de santralin teknik bakım programında dikkate alınmalıdır.
Panel temizliği yapılması yıldırımdan korunma sisteminin kontrol edildiği anlamına gelmez.
Paratoner/yıldırımdan korunma sistemi, topraklama sistemi ve ilgili elektriksel kontroller ayrı teknik faaliyetler olarak planlanmalıdır.
Bu ayrım özellikle GES periyodik kontrol hizmeti arayan işletmeler açısından önemlidir.
Bir GES'in enerji üretmesi yalnızca panelden ibaret değildir.
Enerji;
PV modüller → DC sistem → inverter → AC sistem → trafo → OG sistem → şebeke
üzerinden ilerler.
Dolayısıyla panel yüzeyi temiz olsa bile trafoda, OG hücresinde veya elektriksel bağlantılarda problem varsa santral beklenen performansı sağlayamayabilir.
Bu nedenle profesyonel GES bakım programında:
gibi çalışmalar ayrı teknik başlıklar altında değerlendirilmelidir.
En verimli bakım programlarından biri, farklı faaliyetlerin aynı dönem içerisinde planlanmasıdır.
Örneğin yıllık GES bakım planında:
Panel temizliği
Termal kamera kontrolü
Elektrik tesisatı kontrolü
Topraklama ölçümü
Yıldırımdan korunma sistemi kontrolü
İnverter kontrolü
Trafo ve OG ekipmanlarının bakım programı
birbirleriyle koordineli şekilde planlanabilir.
Bu yaklaşım işletme sahibine tek bir temizlik raporundan çok daha değerli bir teknik bakım arşivi sağlar.
Burada kapsam, tesisin yapısına ve uygulanacak kontrolün niteliğine göre değişir.
Örneğin ilgili teknik çalışmalar kapsamında:
gibi sistemler değerlendirilebilir.
Ancak bunların her birinin aynı “GES panel temizliği” işlemi içerisinde yapıldığı söylenmemelidir.
Teknik kapsam, mevzuat, standartlar ve ekipman üreticisinin talimatlarına göre ayrı ayrı belirlenmelidir.
GES temizliğinde en doğru cevap:
Santralin kirlenme davranışına göre.
Bir santralin yılda iki kez temizlenmesi gerektiğini söylemek bazı projelerde doğru olabilir; ancak bütün GES'ler için zorunlu ve ekonomik bir sayı değildir.
NREL, temizliğin düzenli aralıklarla veya hücre/sistem performansına dayalı koşul bazlı olarak planlanabileceğini belirtiyor.
IEA PVPS ise ekonomik olarak optimize edilmiş “tetiklemeli temizlik” yaklaşımının bazı santrallerde takvim bazlı temizlikten daha uygun olabileceğini gösteriyor. Bir örnek modellemede belirli bir soiling kayıp eşiğine ulaşıldığında temizlik yapılması ekonomik açıdan daha iyi sonuç verebilmiştir.
Bu nedenle GES temizleme sıklığı, santralin gerçek verileri üzerinden belirlenmelidir.
GES temizleme fiyatı için tek bir standart rakam bulunmaz.
Fiyatlandırmada:
gibi faktörler dikkate alınabilir.
Bu nedenle bir GES için fiyat teklifinde sadece “MW başına fiyat” vermek yerine gerçek saha şartlarının incelenmesi daha sağlıklı olur.
Aynı kapasiteye sahip iki GES'in temizlik maliyeti aynı olmayabilir.
Örneğin:
GES A: Düz arazi, kolay erişim, su kaynağı mevcut.
GES B: Eğimli arazi, uzak saha, su taşıma gerekiyor, panel sıraları arasında erişim zor.
Kurulu güç aynı olsa bile operasyon maliyeti farklı olacaktır.
Bu nedenle profesyonel teklif öncesinde saha keşfi veya ayrıntılı saha bilgilerinin alınması önemlidir.
En temel ekonomik mantık şudur:
Temizlik maliyeti < Temizlik yapılmadığında oluşacak enerji kaybının ekonomik değeri
olduğu durumda temizlik daha anlamlı hale gelir.
Örneğin varsayımsal olarak:
olsun.
Teorik kayıp:
1.500.000 × %5 = 75.000 kWh
Ekonomik karşılık:
75.000 × 3 TL = 225.000 TL
olur.
Ancak bu 225.000 TL'nin tamamının temizlikle geri kazanılacağı varsayılmamalıdır.
Gerçek kazanç; temizlik öncesi ve sonrası ölçümler, ışınım, sıcaklık, sistem kullanılabilirliği ve diğer kayıplar dikkate alınarak hesaplanmalıdır.
Çünkü profesyonel bakımda yapılan işlemin sonucu kayıt altına alınmalıdır.
Temizlik öncesi:
kaydedilebilir.
Temizlik sonrasında benzer koşullar altında sistem tekrar izlenebilir.
Bu sayede temizlik işleminin gerçek etkisi hakkında daha sağlıklı bir değerlendirme yapılabilir.
Profesyonel bir yıllık bakım planı yalnızca “panel temizliği” başlığından oluşmamalıdır.
Örnek bir program:
Kirlenme, çatlak, fiziksel hasar ve yüzey problemleri.
Santralin soiling seviyesine göre planlanan panel temizliği.
Panel, bağlantı ve elektriksel ekipmanlarda termal anormalliklerin incelenmesi.
Tesisin kapsamına göre elektrik tesisatı ve ilgili ekipmanların teknik kontrolleri.
İlgili sistemlerin ölçüm ve kontrollerinin planlanması.
Paratoner/yıldırımdan korunma sisteminin uygun teknik kapsamda kontrol edilmesi.
Trafo bakım programının yürütülmesi.
OG ekipmanlarının bakım ve kontrol ihtiyaçlarının değerlendirilmesi.
Üretici talimatları ve işletme şartlarına göre kontrol edilmesi.
Performans düşüşlerinin izlenmesi.
Bu yapı GES işletmesini tek bir temizlik hizmetinden çıkarıp bütünsel bakım yönetimine taşır.
Bir işletme yalnızca “panel yıkama” hizmeti aldığında, santralin diğer teknik risklerini ayrıca takip etmek zorunda kalabilir.
Bunun yerine GES temizliği ile teknik kontrol ve bakım süreçlerinin koordineli yürütülmesi:
kolaylaştırabilir.
Burada yine önemli ayrım:
GES temizliği, mevzuattaki tüm periyodik kontrollerin yerine geçmez.
Ancak temizlik ve teknik kontrol hizmetleri aynı bakım planında koordineli şekilde yürütülebilir.
Bir GES işletmecisi hizmet sağlayıcı seçerken yalnızca fiyat sormamalıdır.
Şu soruların cevapları alınmalıdır:
Paneller hangi yöntemle temizlenecek?
Hangi fırça kullanılacak?
Su kalitesi kontrol edilecek mi?
Panel üreticisinin temizlik talimatları dikkate alınacak mı?
Yüksek basınç uygulanacak mı?
Panel üzerinde personel yürüyecek mi?
Temizlik sırasında görülen hasarlar raporlanacak mı?
Termal kontrol yapılacak mı?
Elektriksel kontroller ayrıca planlanabiliyor mu?
Topraklama ve yıldırımdan korunma kontrolleri ayrıca yapılabiliyor mu?
Trafo ve OG sistemlerinin bakım programı takip edilebiliyor mu?
Temizlik sonrası rapor verilecek mi?
Bu sorular, hizmetin yalnızca “yıkama” mı yoksa teknik bir GES bakım hizmeti mi olduğunu anlamaya yardımcı olur.
Kurumsal bir GES işletmesinde yapılan her bakım çalışmasının kayıt altına alınması faydalıdır.
Bir GES temizlik raporunda:
bulunabilir.
Eğer çalışma daha geniş bir bakım programının parçasıysa ilgili teknik kontrol raporları da ayrıca düzenlenebilir.
Bu belgeler ilerleyen dönemlerde santralin bakım geçmişinin oluşturulmasına yardımcı olur.
Google'da “GES temizliği”, “GES yıkama”, “güneş paneli temizliği”, “GES bakım”, “GES periyodik bakım”, “GES kontrol” ve “GES periyodik kontrol” aramalarının birbirinden tamamen bağımsız olduğunu düşünmek doğru değildir.
Kullanıcıların arama amacı farklı olabilir.
Bir kullanıcı:
GES temizleme
diye arayabilir.
Başka bir işletme:
Güneş paneli temizliği
arayabilir.
Bir santral sahibi:
GES bakım firması
arayabilir.
Teknik sorumlusu:
GES periyodik kontrol
arayabilir.
Başka bir kullanıcı:
GES termal kamera kontrolü
veya:
GES topraklama ölçümü
arayabilir.
Bu aramaların ortak noktası santralin güvenli, verimli ve sürdürülebilir şekilde işletilmesi ihtiyacıdır.
Bu nedenle kapsamlı bir GES hizmet sayfası yalnızca “panel temizliği yapıyoruz” demek yerine, bu hizmetlerin birbirleriyle ilişkisini teknik olarak açıklamalıdır.
Profesyonel bir GES bakım sistemini şu şekilde özetlemek mümkündür:
1. Sahayı incele
2. Panel kirlenmesini belirle
3. Üretim verilerini değerlendir
4. Soiling etkisini analiz et
5. Temizlik ihtiyacını belirle
6. Uygun GES yıkama yöntemini seç
7. Panelleri üretici talimatlarına uygun şekilde temizle
8. Temizlik sonrası fiziksel kontrol yap
9. Gerekli termal kontrolleri planla
10. Elektriksel kontrolleri ilgili teknik kapsamda gerçekleştir
11. Topraklama ve yıldırımdan korunma sistemlerini ayrıca değerlendir
12. Trafo ve OG sistemlerinin bakımını planla
13. SCADA ve üretim performansını takip et
14. Sonuçları raporla
Bu yaklaşım GES işletmesinde yalnızca temizliğe değil, performans + güvenlik + bakım + kontrol bütünlüğüne odaklanır.
GES temizleme, güneş enerji santralindeki fotovoltaik panellerin yüzeyinde biriken toz, polen, toprak, kuş kalıntıları ve diğer kirleticilerin uygun yöntemlerle uzaklaştırılması işlemidir.
Arama amacı açısından birbirine çok yakın kavramlardır. Ancak profesyonel uygulamada yalnızca suyla yıkama değil, panel yüzeyine uygun mekanik temizlik, su kalitesi, ekipman seçimi, güvenlik ve temizlik sonrası kontrol de değerlendirilmelidir.
Bütün santraller için sabit bir sayı yoktur. Kirlenme hızı, yağış, çevresel şartlar ve üretim kaybına göre belirlenmelidir.
Panel sayısı, kurulu güç, saha yapısı, erişim, su, ekipman, işçilik ve temizlik yöntemine göre değişir. Net fiyat için saha koşullarının değerlendirilmesi gerekir.
Panel kirlenmesi nedeniyle oluşan üretim kaybı varsa temizlik bu kaybın bir bölümünü azaltabilir. Kazanımın miktarı saha verileriyle belirlenmelidir.
Hayır. Panel temizliği ile mevzuat ve teknik standartlar kapsamında gerçekleştirilen periyodik kontroller aynı işlem değildir. Ancak GES'in işletme-bakım programında birlikte planlanabilirler.
Termal kamera panel ve elektriksel ekipmanlarda sıcaklık anomalilerini araştırmak için kullanılabilir. Temizlikten farklı bir teknik kontrol yöntemidir.
Topraklama sistemi elektriksel güvenliğin önemli unsurlarından biridir. İlgili ölçüm ve kontroller, panel temizliğinden ayrı teknik faaliyetler olarak değerlendirilmelidir.
Kontrolsüz yüksek basınç kullanılmamalıdır. Panel üreticisinin bakım talimatları dikkate alınmalıdır.
Gereksiz kimyasal kullanımından kaçınılmalıdır. Kullanılacak ürün panel üreticisinin talimatlarıyla uyumlu olmalıdır.
Özellikle ticari ve arazi tipi santrallerde yapılan işlemin kayıt altına alınması, sonraki bakım ve performans analizleri açısından faydalıdır.
Bir güneş enerji santralinde panel yüzeyinin temiz olması önemlidir; ancak santralin gerçek performansı yalnızca panel camının temizliğiyle belirlenmez.
Temiz panel + çalışan inverter + sağlıklı DC/AC sistem + uygun topraklama + güvenilir yıldırımdan korunma + bakımlı trafo ve OG sistemi + düzenli performans takibi
birlikte değerlendirildiğinde sürdürülebilir bir GES işletmesinden söz edilebilir.
Bu nedenle GES temizleme, GES yıkama ve güneş paneli temizliği hizmetleri; santralin daha geniş işletme ve bakım programının önemli bir parçası olarak ele alınmalıdır.
Özellikle büyük santrallerde temizlik kararının ölçüm ve ekonomik analizle desteklenmesi önemlidir. IEA PVPS, soiling kayıplarının azaltılmasında saha bazlı ölçüm, temizlik planlaması ve ekonomik optimizasyonu öne çıkarıyor.
Bu nedenle doğru yaklaşım:
Kirlenmeyi ölçmek → üretim kaybını anlamak → doğru zamanda temizlemek → teknik kontrolleri yapmak → sonuçları raporlamak → santrali sürekli izlemek.
CNS Periyodik Kontrol açısından bu yaklaşım, GES temizliği ile teknik kontrol hizmetlerini birbirine karıştırmadan aynı profesyonel bakım çerçevesinde buluşturur.