EN IEC 61724-1 Wydajność systemu fotowoltaicznego – Część 1: Monitorowanie

Norma „EN IEC 61724-1 Parametry systemów fotowoltaicznych – Część 1: Monitorowanie”, opracowana przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC), a następnie opublikowana jako norma europejska w ramach działań harmonizacyjnych, opisuje terminologię, urządzenia i metody monitorowania i analizy parametrów systemów fotowoltaicznych (PV). Norma ta stanowi również podstawę dla innych norm opartych na zebranych danych.

W normie zdefiniowano terminologię, wymagany sprzęt, metody pomiaru, procedury gromadzenia danych, kontrolę jakości i kluczowe wskaźniki efektywności, aby zapewnić spójną i rzetelną ocenę działania systemu fotowoltaicznego.

Niniejsza norma zapewnia ramy do monitorowania i analizy wydajności systemów fotowoltaicznych podłączonych do sieci elektroenergetycznej, a coraz częściej także instalacji przemysłowych i komercyjnych. Pomaga ona interesariuszom, takim jak właściciele systemów, operatorzy, inwestorzy, dostawcy usług eksploatacji i konserwacji oraz finansiści, w rzetelnym porównywaniu systemów, identyfikowaniu słabych wyników i wspieraniu gwarancji umownych (np. zobowiązań dotyczących wskaźników wydajności).

Norma ta stanowi podstawę dla norm pokrewnych z serii EN IEC 61724.

Norma ta definiuje dwie klasy dokładności dla systemów monitorowania wydajności instalacji fotowoltaicznych:

• Klasa A: Wysoka dokładność (zalecana w przypadku dużych systemów/systemów sieciowych, gwarancji wydajności lub szczegółowej analizy):
• Najsurowsze wymagania dotyczące dokładności czujników, instalacji, kalibracji i konserwacji.
• Wymagane są ogrzewane/wentylowane pyranometry (aby zapobiec tworzeniu się rosy/szronu na kopule czujnika i zapewnić wysoką dostępność danych nawet w zimnych/wilgotnych warunkach).
• Rejestrowanie danych w wysokiej rozdzielczości (np. zalecane są interwały 1-minutowe).
• Częstsze kontrole jakości i pomiary zapasowe w większych systemach.
• Klasa B: średnia dokładność (odpowiednia dla mniejszych systemów komercyjnych lub mieszkaniowych, gdzie koszt jest ważniejszym czynnikiem):
• Łatwiejsze zarządzanie wymaganiami dotyczącymi czujników i konserwacji w porównaniu z klasą A.
• Nadal zapewnia wiarygodne wskaźniki wydajności, jednak charakteryzuje się większą tolerancją niepewności.

Dostawcy systemów monitorujących muszą deklarować klasę dokładności osiąganą przez ich instalacje, bazując zarówno na sprzęcie, jak i procedurach operacyjnych (a nie tylko na klasie czujnika).

Podstawowe parametry mierzone i obliczane zgodnie z tą normą są następujące:

• Parametry środowiskowe: promieniowanie płaskiej macierzy, temperatura otoczenia/modułu, prędkość wiatru.
• Parametry elektryczne: prąd stały i przemienny, napięcie, prąd, sprawność energetyczna.
• Wskaźniki wydajności:
• Współczynnik wydajności: Jest to najważniejszy wskaźnik wydajności, porównujący rzeczywistą wydajność do wydajności teoretycznej w warunkach odniesienia (warianty skorygowane o temperaturę dla układów bipolarnych).
• Współczynnik wydajności skorygowany o temperaturę.
• Inne pochodne wskaźniki, takie jak czas pracy, dostępność i szacunki strat spowodowanych zanieczyszczeniem.

Kontrola jakości danych (np. filtrowanie wartości odstających, uzupełnianie luk) i analiza niepewności są niezbędne, zwłaszcza w przypadku danych klasy A.

Praktyczne zastosowania tej normy obejmują:

• Dla inwestorów/finansistów: Aby zmniejszyć niepewność prognoz dotyczących zużycia energii, w umowach zakupu energii lub ocenach wydajności często wymagany jest monitoring klasy A.
• Do celów eksploatacji i konserwacji: Pomaga we wczesnym wykrywaniu problemów, takich jak zanieczyszczenia, zacienienie, awarie falownika lub nieprawidłowe działanie.
• Przykłady czujników: Aby spełnić wymagania klasy A (certyfikat ISO 9060 klasy A, z możliwością wentylacji/ogrzewania), wymagane są na ogół wysokiej jakości piranometry termoelektryczne.

Norma ta odgrywa kluczową rolę w profesjonalizacji oceny efektywności sektora energii słonecznej, ponieważ liczba instalacji fotowoltaicznych na całym świecie stale rośnie.

Krótko mówiąc, norma EN IEC 61724-1 jest konieczna, ponieważ branża fotowoltaiki słonecznej (PV) ogromnie się rozwinęła pod względem skali, złożoności i ryzyka finansowego. W rezultacie powstało duże zapotrzebowanie na spójne, wiarygodne i porównywalne dane dotyczące wydajności w ramach projektów na całym świecie.

Bez ujednoliconych międzynarodowych ram, monitorowanie wydajności jest bardzo zróżnicowane, a różni interesariusze korzystają z różnych czujników, metod pomiaru, zakresów danych, kontroli jakości i różnych sposobów obliczania kluczowych wskaźników, takich jak wskaźnik wydajności. Prowadzi to do niespójności, rozbieżności w kwestii niezadowalających wyników, niewiarygodnych szacunków wydajności oraz trudności w weryfikacji gwarancji umownych.

Norma ta stała się niezbędna z następujących powodów:

• Standaryzacja i porównywalność: Wraz z ewolucją fotowoltaiki od małych instalacji domowych do ogromnych elektrowni sieciowych, inwestorzy, banki, właściciele aktywów i operatorzy potrzebowali bezpośrednich porównań. Niniejsza norma zapewnia wspólny język, terminologię i metodologię, umożliwiającą rzetelne porównanie danych dotyczących wydajności z różnych instalacji.
• Ograniczanie ryzyka w przypadku inwestycji o wysokiej wartości: Projekty z zakresu energetyki słonecznej wymagają znacznych nakładów kapitałowych. Nieprawidłowy lub niekompletny monitoring zwiększa niepewność szacunków wydajności energetycznej, co prowadzi do wyższych kosztów finansowania lub sporów. Klasy dokładności określone w standardzie (klasa A, szczególnie w przypadku instalacji w skali sieci), wysokiej jakości czujniki, pomiary zapasowe, regularna kalibracja i rygorystyczne procedury jakości danych minimalizują to ryzyko i bezpośrednio je zmniejszają.
• Wczesne wykrywanie słabej wydajności oraz optymalizacja eksploatacji i konserwacji: Systemy fotowoltaiczne mogą być narażone na zanieczyszczenia, zacienienie, problemy z falownikiem, degradację lub nieprawidłowo obliczone dwustronne wzmocnienia po stronie przeciwnej. Bez ujednoliconego monitorowania problemy pozostają niezauważone przez dłuższy czas. Standard ten umożliwia operatorom szybką identyfikację i korygowanie problemów poprzez zdefiniowanie, co należy mierzyć (np. nasłonecznienie płaszczyzny macierzy, temperatura modułu, wiatr), jak często należy to mierzyć oraz jak dane powinny być przetwarzane (filtrowanie, uzupełnianie luk, analiza niepewności).

W rezultacie norma EN IEC 61724-1 przekształciła niegdyś niespójny, specyficzny dla danego dostawcy monitoring w globalnie akceptowaną, obronną praktykę, która buduje zaufanie, ogranicza koszty dzięki lepszej obsłudze i konserwacji oraz wspiera szybkie skalowanie energii słonecznej na całym świecie.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą EN IEC 61724-1.