태양광 시스템 커미셔닝, 성능 측정과 변동 진단

훌륭한 엔지니어링에도 고장에서 자유로운 시스템은 없어서, 커미셔닝으로 고객 수용과 후속 유지 보수를 위한 성능 기준을 세웁니다.

태양광(PV) 시스템 커미셔닝은 설치한 시스템의 성능 기준을 설정하는 절차입니다. 커미셔닝은 PV 시스템 성능뿐 아니라 장비 수명, 안전성, ROI, 보증에도 중요합니다.

태양광 시스템 커미셔닝.

태양광 시스템 설계와 생산 현장.

1단계

태양열 자원은 일사량과 음영으로 확인합니다

태양광 시스템 설계와 생산 현장에서 예상 생산량을 찾으려면 태양열 자원을 결정하고 패널에 생길 수 있는 음영을 고려해야 합니다. 태양열 자원은 태양 피크 시간으로 측정하며, 이는 설비가 하루에 평방미터당 1,000와트를 달성하는 시간입니다.

태양광 방사 조도 계측기를 쓰면 현장의 실제 일사량(와트/m²)과 음영을 확인해 태양열 자원의 기준을 만들 수 있습니다.

PV 성능 측정.

2단계

설치 후 전기적 특성과 실제 출력을 측정합니다

태양열 시스템을 설치한 뒤에는 시스템의 전기적 특성과 전지판의 실제 출력을 측정해 시스템이 설계대로 작동하는지 확인해야 합니다. 이를 위해 모듈 사양서에 나열된 Voc(태양전지에 전류가 흐르지 않을 때의 전압)와 Isc(전압이 0일 때의 전류)를 측정합니다.

FLUKE-393 FC 클램프 미터는 CAT III 1500V / CAT IV 600V 정격이어서 태양열 설비 같은 CAT III 환경에서 안전하고 안정적으로 측정할 수 있습니다. Voc를 측정하면 양극 단자와 음극 단자 사이의 전압도 알 수 있습니다.

적외선 온도계로 모듈 온도를 측정하면 Voc에 대한 온도의 영향을 설명할 수 있습니다. 접지 클램프로는 도체의 절연 저항, 모듈 사이와 모듈 및 랙 사이의 연결부, 접지 저항 등을 확인합니다.

PV 변동 진단.

3단계

예상 출력이 나오지 않으면 변동을 진단합니다

올바르게 설치했는데도 PV 시스템이 예상 전기 생산을 채우지 못하는 경우가 있습니다. 이럴 때는 변동된 상황을 진단해야 합니다.

1. 개방 회로 전압 또는 단락 회로 전류가 사양 값보다 높거나 낮은 경우

• 스트링에 사양을 충족하지 않는 모듈이 있어 개방 회로 전압이 범위를 벗어나 인버터가 전력을 출력하지 못하는 경우일 수 있습니다.
• 단락 회로 전류가 범위를 벗어났다면 모듈 불일치가 있을 수 있습니다. 스트링의 전류가 가장 작은 전류를 가진 모듈에 제한되므로 전체 어레이의 성능이 크게 떨어질 수 있습니다.

2. 전력 출력이 낮은 경우

출력이 어느 정도 변동하는 것은 예상되지만, 예측한 출력보다 계속 작다면 스트링 결함, 접지 결함, 음영의 신호일 수 있습니다.

• 핫스팟에서 단락된 셀에 전류와 열이 쌓이면 성능이 떨어지고 화재가 발생할 수 있습니다. 열화상 카메라 같은 열 이미저로 핫 스팟을 빠르게 식별할 수 있습니다.
• 접지 결함도 이유가 될 수 있으므로 각 도체와 장비 접지 도체(EGC)의 전압과 전류를 진단하고 테스트해야 합니다.
• 해당 위치의 음영과 기울기, 나침반 방향(방위각)의 불량이 이유일 수도 있습니다.
• 중간 전압과 고전압 케이블은 최대 10,000V까지 테스트할 수 있는 절연 테스터를 사용합니다.
• 배터리가 있는 시스템은 배터리 분석기로 예상 배터리 전압과 충전 상태를 실제와 비교하는 것이 좋습니다.

태양광 에너지 산업 장비.

자주 묻는 질문

참고 자료

• FLUKE-393 FC 클램프 미터