IEC62446

Inspektions- und Messdienstleistungen für Solarkraftwerke gemäß IEC-Normen

Um die Leistung von Solarkraftwerken zu überwachen und zu messen, müssen Tests im Rahmen der IEC 62446 und IEC 60891 durchgeführt werden. Bei diesen Tests handelt es sich hauptsächlich um IV-Kurven (Strom-Spannungsmessung), thermische Tests mit Drohne, EL (Elektrolumineszenz)-Test, Isolationstest, Erdungstest und Leistungsmessung. Im Folgenden sehen Sie, welche Informationen Sie als Ergebnis dieser von uns angebotenen Mess- und Prüfdienste erhalten. Bitte senden Sie eine E-Mail an [email protected], um von uns Prüfdienste zu erhalten.

1- IV-Kurvenmessung – IEC 60891

Wie Sie im Ergebnis der IV-Kurven-Messung unten sehen können, können wir die IV-Kurven-Messungen aller Solarmodule vor Ort extrahieren und überprüfen, ob es ein Problem wie LID, PID, Mikrorisse, Degradation usw. gibt. Diese Messungen dienen auch als Logbuch und sind nützlich für Sie, um zu sehen, wie degradiert die Solarmodule bei den Kontrollen sind, die Sie in Zukunft durchführen werden. Mit diesem Test erhalten Sie die Antwort auf den Teil der Antwort auf die Frage, ob mein Solarmodul, mein Solarkraftwerk unvollständige Solarmodule produziert.

Als Ergebnis des IV-Tests können Sie Informationen zu den folgenden Themen erhalten;

Sie können die tatsächliche Leistung Ihrer Panels erfahren. Sie können überprüfen, ob sie mit den Werksangaben übereinstimmt.
Gibt es bei Ihren Solarmodulen einen Verlust aufgrund von LID (lichtinduzierter Degradation)?
Gibt es bei Ihren Solarmodulen einen Verlust aufgrund von PID (Potential induzierter Degradation)?
Gibt es einen Kontakt mit der Erde oder ein Leck in Ihren DC-Kabeln, z.B. durch Schnitte oder Mäusefraß?
Gibt es Probleme mit den Bypass-Dioden Ihrer Solarmodule?
Erkennung von Problemen, die durch Abschattung verursacht werden
Mögliche Fehlkorrekturen in der Panelreihe

2 – Hot-Spot-Messung mit Drohne und Handthermometer – IEC 62446 / IEC 61215

Hot-Spots können nach der Inbetriebnahme der Solarmodule auftreten. Auch diese Kontrolle führen wir sowohl mit der Drohne als auch mit Handthermometern durch. In diesem Stadium können Sie mit den IS2-Dateien, die uns von der Software zur Verfügung gestellt werden, eine Erklärung an die Modulfabrik abgeben. Die thermische Überwachung von Solarkraftwerken ist wichtig für die Erkennung von Problemen.

Als Ergebnis der Wärmemessung können Sie Informationen zu den folgenden Punkten erhalten;

Gibt es beschädigte Zellen in meinen Solarmodulen?
Gibt es eine unerwartete Erwärmung in den Materialien der Module, wie z.B. der Bypass-Diode oder der Anschlussdose?
Wurden die Paneele durch Umwelteinflüsse beschädigt, die eine Abschattung verursachen?
Gibt es Sequenzen, die noch nie in Betrieb genommen wurden?

3 – EL (Elektrolumineszenz)-Test von Solarmodulen – IEC 61215 / IEC 61646

Es werden EL-Fotos von Solarmodulen gemacht und dem Kunden vorgelegt. Sie können als Röntgenaufnahme der in dieser Phase verwendeten Zellen im Hinblick auf mögliche Probleme, die in der Zukunft auftreten können, betrachtet werden. Sie können sehen, ob die Zellen sowohl bei der Herstellung als auch bei der SPP-Installation beschädigt sind.

Als Ergebnis dieser Messung können Sie Informationen zu den folgenden Themen erhalten:

Struktur der Zellen
Ob es einen Bruch in den Zellen gibt, usw.
Die Auswirkungen des Überkopftransports während der EPC-Installation oder ob die Panels gestresst sind
Dieser Test gibt Ihnen keine Auskunft über die Leistung Ihres Panels. Er kann nur dann Aufschluss über die Quelle geben, wenn bereits bei der Messung der IV-Kurve ein Problem aufgetreten ist.

4 – Isolationstests (Hypothese) – IEC 62446

Solarmodule werden einer Spannung von 1.000 V ausgesetzt und der Isolationswiderstand zwischen dem Modul und der Erde wird geprüft. Dies ist wichtig, um sicherzustellen, dass es keine Leckagen in den Paneelen gibt und dass diese keine Menschen verletzen und die Wechselrichter nicht deaktiviert werden. Auch Schäden, die von EPC-Firmen bei der Verkabelung verursacht wurden, werden in diesem Stadium festgestellt und sind in der Inbetriebnahmephase sehr wichtig.

Als Ergebnis dieser Messung können Sie Informationen zu den folgenden Themen erhalten:

Gibt es Schäden an Ihren Kabeln?
Gibt es einen Phasenfehler auf der Gleichstromseite der Solarmodule?
Gibt es Probleme mit dem Isolationswiderstand, die Ihren Wechselrichter außer Betrieb setzen?

5 – Messung des Erdungswertes

Die Erdung ist bei allen elektrischen Anlagen von großer Bedeutung, insbesondere bei Solarkraftwerken. Die Erdung ist sowohl für den Schutz vor Ableitströmen als auch für den allgemeinen Schutz, insbesondere vor Blitzschlag im Kraftwerk, von großer Bedeutung. Eine Unterbrechung der Erdung und der Äquipotentialität kann zu schweren Schäden an der Anlage führen. In diesem Zusammenhang sollten sowohl die Erdungsmessung der Äquipotentialsammelschiene mit einem Megger als auch die Erdungsmessungen der Konstruktion und der Solarpaneele durchgeführt und aufgezeichnet werden, und es sollten die notwendigen Vorkehrungen getroffen werden, wenn Probleme festgestellt werden.

6 – PVSYST-Simulation mit aktuellen Werten

Auf der Grundlage der aufgezeichneten Einstrahlungs- und Paneltemperaturdaten des Kraftwerks werden mit der Software Simulationen anhand der vom Hersteller des Panels bereitgestellten PAN-Dateien durchgeführt und die zu erzeugende Energie ermittelt und mit der erzeugten Energie verglichen. Anhand dieser Ergebnisse wird untersucht, ob es eine übersehene Situation im System gibt (Verluste bei Transformatoren, Wechselrichtern usw.) und es wird ein allgemeines Produktionserwartungsprofil erstellt. Als Ergebnis dieses Tests wird geprüft, ob es ein systemweites Problem gibt. Mit dieser Berechnung wird die Leistung des Solarkraftwerks gemessen und der Leistungswert des Kraftwerks bestimmt.

Nach dieser Untersuchung erhalten Sie die folgenden Ergebnisse:

Wie viel hätte Ihr Kraftwerk auf der Grundlage der uns vorliegenden Daten produzieren müssen?
Ist die Leistungsmessung unseres Kraftwerks korrekt. Wie viel Leistung erbringt unser Kraftwerk?

Wenn Sie zu diesem Zeitpunkt einen Audit-Service in Anspruch nehmen möchten oder andere Fragen haben, füllen Sie bitte das Kontaktformular aus.

Wärmebildtechnik in Solarmodulen (PV)

PV-WÄRMEBILDTECHNIK

Photovoltaische Solarmodule machen einen großen Teil der Investitionssumme für Solarkraftwerke aus. Gleichzeitig werden diese Solarmodule von den zuständigen Labors zahlreichen Leistungs- und Sicherheitstests unterzogen, da es viele Arten von Defekten gibt, die mit dem Auge nicht erkennbar sind.

Im Gegensatz zu vielen anderen Inspektionsmethoden ermöglicht der Einsatz der Wärmebildtechnik bei Photovoltaikanlagen die Identifizierung von Paneelen und Zellen, die Probleme aufweisen, während das System in Betrieb ist. Da die Wärmebildtechnik unter normalen Betriebsbedingungen durchgeführt werden kann, ist es nicht erforderlich, das System oder einen Teil davon abzuschalten. Darüber hinaus kann die Wärmebildinspektion im Vergleich zu anderen Inspektionsmethoden in kurzer Zeit durchgeführt werden.

Was sind die Vorteile der thermischen Untersuchung?

Qualitätssicherung bei der Installation von Photovoltaikmodulen

Die Qualität von Photovoltaikmodulen kann von Hersteller zu Hersteller oder sogar von Charge zu Charge desselben Werks variieren. Es kann sein, dass die Photovoltaikmodule das Werk ohne Mängel und Probleme verlassen, aber selbst beim Transport zum Einsatzort können aufgrund unsachgemäßer Beladung der Transportfahrzeuge Probleme und Mängel auftreten.

Die Qualität der Installation hängt auch von den Fähigkeiten und der Kompetenz des EPC-Teams ab, das der Auftragnehmer einsetzt. Kurz gesagt, die Wärmebildtechnik ist eine der einfachsten Möglichkeiten, die produzierten, ausgelieferten und installierten Paneele zu verfolgen.

Verhindern von Effizienzverlusten bei der Stromversorgung

Bei der Erstellung der finanziellen Machbarkeitsstudien für SPP-Projekte wird von einer Projektlebensdauer von 20-25 Jahren ausgegangen und die allmähliche Abnahme der Effizienz der Paneele wird in solchen Studien berücksichtigt. Wie wir bereits ausführlich erwähnt haben, ist es jedoch schwierig, Probleme vorherzusagen, die während des Transports und der Installation der Paneele auftreten können, oder verschiedene Probleme, die während des Betriebs und der Wartung der Paneele auftreten können.

Aus diesem Grund sollte die thermische Inspektion der Stationen in der Regel in regelmäßigen Abständen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die Stationen effizient arbeiten und frei von Fehlern sind. Zum Beispiel alle 6 Monate oder einmal im Jahr. Diese Überprüfung gehört zu den Routinekontrollen, die vom Betriebs- und Wartungsteam (O&M) durchgeführt werden.

Reduzierung des Brandrisikos

Die Wärmebildtechnik bei SPP-Projekten ist nicht auf Photovoltaikmodule beschränkt. Mit Hilfe der Wärmebildtechnik kann jeder Temperaturanstieg in jeder Komponente des Systems erkannt und bestimmt werden. Mit der Wärmebildtechnik für elektrische Schalttafeln kann beispielsweise jedes Problem aufgedeckt werden, das zu hohen Temperaturen in Kabelverbindungen oder zu elektrischen Funken führt, die einen Brand auslösen können.

*Ein Wärmebild, das die hohe Temperatur der elektrischen Verkabelung im Inneren des Gehäuses zeigt.*

Schnelle Erkennung von Problemen

Die Wärmebildtechnik ermöglicht eine schnelle Erkennung und Untersuchung von Problemen, ohne dass ein Kontakt erforderlich ist. Die meisten modernen Wärmebildkameras zeichnen zwei Bilder auf, ein thermisches und ein visuelles.

Welche Art von Defekten können wir mit der thermischen Inspektion erkennen?

Die Wärmebildtechnik zielt darauf ab, Orte zu identifizieren, an denen anormale Temperaturen herrschen, d.h. an denen ein deutlicher Temperaturunterschied zwischen einer Region und einer anderen Region mit denselben Merkmalen besteht. Bereiche mit hohen Temperaturen in Photovoltaikmodulen werden als „Hot Spots“ bezeichnet.

Wie entstehen also diese Hot Spots?

Hot Spots können einfach durch den Schatten, der auf die Solarmodule und Zellen fällt, oder durch Herstellungsfehler verursacht werden.

Zerbrochenes Glas

Brüche im Glas des Photovoltaik-Panels führen zu einer Überhitzung der Zellen.

Auswirkungen von zerbrochenem Glas in Solarmodulen

Beschatten:

Abschattung ist die häufigste Ursache für hohe Betriebstemperaturen der Module. Zum Beispiel: Gras, Bäume, Vogelkot, hohe Gebäude und Masten in der Umgebung, usw.

Hot-Spot-Ausfälle aufgrund von Abschattung bei Solarmodulen

Probleme, die durch die Produktion verursacht werden:

Einer der Gründe für die hohen Temperaturen von Photovoltaikmodulen sind Fehler in der Produktionsphase. Zum Beispiel die Verwendung von Zellen mit unterschiedlichem Wirkungsgrad im selben Panel, aktive und inaktive Brüche im Panel, schlechtes Löten der Bänder. All diese Fehler führen langfristig zu heißen Stellen in Photovoltaik-Paneelen.

Produktionsbedingte Hot-Spot-Probleme bei Solarmodulen

Überhitzung von Bypass-Dioden

Anschlussdosen von PV-Modulen sind etwas heißer als der Rest des Moduls. Diese Temperatur wird durch überhitzte Bypass-Dioden im Inneren der Anschlussdose verursacht. Um die Auswirkungen der Abschattung auf die Module zu verringern, wird eine Bypass-Diode mit paralleler und entgegengesetzter Polarität an eine Reihe von Solarzellen angeschlossen. Unter normalen Betriebsbedingungen sind die Bypass-Dioden im Verpolungsmodus, d.h. sie sind inaktiv. Wenn jedoch eine Fehlanpassung zwischen den Zellen oder eine Teilabschattung des PV-Panels vorliegt, schaltet die Bypass-Diode in den Vorwärtspolaritätsmodus und wird aktiv. Sie lässt zum Beispiel Strom durch sie und nicht durch die verschattete Zelle fließen. Daher ist die Temperatur der Diode, wenn sie aktiv ist, höher als die der inaktiven Dioden.

Durch Bypass-Dioden induzierte Fehler in Solarmodulen

Überhitzung der Anschlüsse der elektrischen Schalttafel

In großen SPPs werden in der Regel DC-Sammelkästen und Zentralwechselrichter eingesetzt. Sammelkästen werden verwendet, um einzelne Gleichstromstränge zu sammeln und sie mit einem einzigen größeren Kabel zu verbinden. Diese Sammelboxen leiden oft unter thermischen Problemen aufgrund unsachgemäßer Verkabelung, interner Kreuzungen und loser Verkabelung.

Überhitzung von Anschlüssen in elektrischen Schalttafeln

Globale Standards in der Wärmebildtechnik

Die Norm IEC 62446-3 legt viele Umgebungsbedingungen und Spezifikationen fest, wie z.B. die Ausrüstung (Wärmebildkamera), die minimale Strahlung und die maximale Windgeschwindigkeit, die bei thermischen Untersuchungen zu verwenden sind.

Die Norm IEC 60904-12-1 deckt die Besonderheiten der thermischen Inspektion von Photovoltaikmodulen in Labors oder Produktionslinien ab, befasst sich aber nicht mit der Inspektion von netzgekoppelten installierten SPP-Systemen.

Können wir mit der Wärmebildtechnik alle Probleme in Paneelen erkennen?

Die Wärmebildtechnik spürt nur Probleme auf, die hohe Temperaturen verursachen. Defekte, die noch keinen Temperaturanstieg verursacht haben, können jedoch nicht mit der Wärmebildtechnik erkannt werden.

Bei diesen unentdeckten Defekten handelt es sich in der Regel um Mikrofrakturen in Photovoltaik-Paneelen. Die Elektrolumineszenz-Bildgebung kann diese Brüche aufspüren, bevor sie zu Hot Spots werden. Wir werden in einem neuen Artikel ausführlich über solche Untersuchungen sprechen.

Quellen:

IEC 62446-3

Bericht IEA-PVPS T13-10:2018

Autor:

Arbeitgeber Technik in Solarkraftwerken

Es ist an der Zeit, Ihren eigenen Strom zu produzieren, indem Sie ein Solarkraftwerk bauen. Dabei übernehmen wir mit unserem Engineering-Service für Arbeitgeber die technische Leitung des gesamten Prozesses für Sie und helfen Ihnen, die beste Effizienz aus der Anlage zu holen, die Sie bauen werden.

Nachfolgend finden Sie unseren technischen Engineering-Service für SPPs. Wenn Sie Fragen zu unserem Leistungsumfang haben, können Sie uns hier kontaktieren oder uns eine E-Mail schicken.

1. vor der Bauphase

1.1 Auswahl des Designs und Analyse der Ausbeute

Optimale Beschattungsabstände, Winkelwerte, Totbereiche und potenzielle installierte Leistungswerte werden auf der Grundlage der Dach- oder Grundstücksstruktur ermittelt.

Der für die Analyse der SPP-Erzeugung erforderliche meteorologische Datensatz (Strahlung, Temperatur usw.) wird zusammengestellt. Um die Daten so realistisch wie möglich zu gestalten, werden 4 verschiedene Datensätze verwendet und eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt.

Der größte Verlustfaktor bei SPPs auf Dächern ist die Abschattung, und die Abschattungsanalyse sollte im Detail durchgeführt werden. In diesem Stadium berechnen wir die Abschattungsverluste, indem wir sowohl die Hindernisse auf dem Dach (Schornstein, Beleuchtung usw.) als auch geografische Hindernisse (Berge, Bäume usw.) in 3D einzeichnen. Selbst wenn Sie sich in derselben Region befinden, kann die Beschattung je nach der Struktur des umliegenden Geländes variieren. Da sich dies direkt auf die Produktion auswirkt, sollten die Analysen professionell durchgeführt werden.

Die in Solarenergieanlagen verwendeten Geräte (Solarmodule, Wechselrichter usw.) unterscheiden sich technologisch. Diese verschiedenen Technologien werden bewertet und die entsprechenden Werte für die installierte Leistung und das Design werden analysiert.

1.2. finanzielle Machbarkeitsstudie

Ein Finanzmodell, das mit den technischen Inputs harmoniert, ist eine strategische Entscheidungshilfe für Investitionen. In dieser Hinsicht werden Kostenanalysen für alle Designalternativen durchgeführt. Die von EPC-Unternehmen erhaltenen Angebote werden in die Kostenanalyse einbezogen und ein projektspezifisches finanzielles Machbarkeitsmodell wird erstellt. Die Ergebnisse des internen Zinsfußes (IRR) und des Kapitalwerts (NPV) werden durch Ausführen des Modells berechnet und dem Arbeitgeber mitgeteilt.

1.3 Kontrolle der Konformität der technischen Dokumente mit den einschlägigen Normen

Technische Spezifikationen sind sehr wichtig für eine perfekte Installationsanwendung. Nach Abschluss der Projektentwurfsstudien wird die Übereinstimmung der technischen Spezifikationen von EPC und O&M mit den einschlägigen Normen überprüft. Gleichzeitig wird die Methodik für die Berechnung der PR des Projekts geklärt.

1.4 Genehmigung der endgültigen Projekte

Nach der Auswahl des EPC werden die vom EPC zu zeichnenden Projekte von uns kontrolliert und genehmigt, und die Genehmigung des EPC bei den zuständigen Institutionen wird vom EPC überwacht.

2. Bauzeit

Bauzeit-Engineering-Service; Dies sind die Prozesse, die die Planung und Überwachung der Prozesse umfassen, die während der Investition des Investorenunternehmens in das Solarkraftwerk und der Inbetriebnahme des Kraftwerks stattfinden werden. Auf diese Weise sollen mögliche Probleme, die langfristig auftreten können, durch eine Minimierung der Risiken verhindert werden. Darüber hinaus sollen Maßnahmen ergriffen werden, um die Rechte des Investors bei möglichen Rechtsstreitigkeiten zu schützen.

2.1 Bestimmung der technischen Qualitätskriterien unter Bezugnahme auf relevante Normen

Zunächst wird ein Kick-off-Meeting für das SPP-Projekt abgehalten und ein Bauablaufplan erstellt. Gleichzeitig wird durch die Erstellung einer Verantwortungsmatrix Problemen vorgebeugt, die in den späteren Phasen des Projekts auftreten können.

Anfragen von Auftragnehmern aufgrund von Problemen, die während der Umsetzung auftreten, werden analysiert. Die technische Eignung dieser Anfragen wird geprüft und dem Investor mitgeteilt, so dass der Entscheidungsprozess erleichtert wird.

2.2 Solarmodul-Produktionsprozess Fabrikinspektionen

Das wichtigste Gerät, das in Solarkraftwerken verwendet wird, ist das Solarmodul. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass seine Produktion in Übereinstimmung mit den Standards erfolgt. Die Produktionskontrollen von Solarmodulen werden in zwei Stufen durchgeführt. In der ersten Stufe wird das Produktzertifikat kontrolliert. Anschließend werden Werksinspektionen während des Produktionsprozesses durchgeführt. 2.3 Inspektion der Bauprozesse

Die Projektüberwachung vor Ort wird regelmäßig durchgeführt, um den gesunden Verlauf des Prozesses vom Beginn des Projekts bis zu seiner Abnahme zu gewährleisten. Dabei wird der Projektfortschritt entsprechend dem Vertrag überwacht. Während der Bauarbeiten werden regelmäßige Projektbesuche durchgeführt. Gemäß den Anforderungen des EPC-Vertrags wird der Bau- und Projektfortschritt in Übereinstimmung mit dem geplanten Programm überwacht.

Qualitätskontrollen werden während der Produktion der eingehenden Materialien für das SPP-Kraftwerk und nach dem Versand zur Baustelle durchgeführt.

Alle Bau- und Montagearbeiten werden kontrolliert durchgeführt, da jeder Fehler im Montageteil in der Zukunft irreversibel werden kann. Der Prozess wird von Anfang bis Ende regelmäßig berichtet und aufgezeichnet.

2.4 Inbetriebnahmetests

Um die Leistung von Solarkraftwerken zu überwachen und zu messen, müssen Tests im Rahmen der IEC 62446 und IEC 60891 durchgeführt werden. Bei diesen Tests handelt es sich hauptsächlich um IV-Kurvenmessung (Strom-Spannung), thermische Tests, Isolationstest, Erdungstest und Leistungsmessung. Nachdem das Solarkraftwerk installiert ist, werden diese Tests durchgeführt und es wird analysiert, ob die Anlage die erwartete Leistung erbringt. Eine detaillierte Beschreibung der Tests finden Sie hier.

Es wird ein Bericht mit allen Tests erstellt. Dieser Bericht ist auch eine Risikotabelle. Anhand des Berichts werden die Ergebnisse nach Prioritäten geordnet und dem EPC-Unternehmen vorgelegt. Garantieprozesse werden aktiviert und zusammen mit dem EPC-Unternehmen wird ein neuer Geschäftsplan erstellt, um die notwendigen Bedingungen zu erfüllen.

3. endgültige Abnahmetests (IEC 62446)

Nach mindestens 6 Monaten Betrieb der Anlage wird ein Besuch vor Ort durchgeführt und es werden visuelle und elektrische Kontrollen gemäß den Normen durchgeführt. Gleichzeitig werden Leistungsmessungen der Anlage durchgeführt und dem Investor mitgeteilt, ob die vom Hersteller garantierten Bedingungen erfüllt sind. Bei den visuellen Kontrollen werden physische Mängel überprüft und bei den elektrischen Tests wird die Produktionsleistung überprüft.

Wenn die Anlage die Produktion aufnimmt, werden Strahlungsdaten, Produktionsdaten und Temperaturdaten verarbeitet und die Gesamteffizienz der Anlage berechnet. Mit dieser Berechnung wird die Leistung des Systems offengelegt. Bei den anschließenden Kontrollen basiert die Degradierung ebenfalls auf diesen Daten. Dies ist ein notwendiger Datensatz, um ein projektweites Problem oder eine übermäßige Degradation von Zellen überwachen zu können.

4. monatliche Betriebsberichte (für 12 Monate)

Sobald die Anlage die Produktion aufnimmt, werden Strahlungsdaten, Produktionsdaten und Temperaturdaten verarbeitet und die Gesamteffizienz des Systems berechnet. Mit dieser Berechnung wird die Leistung des Systems offengelegt.

Wir stehen Ihnen als Ihr Ingenieurteam während des gesamten Prozesses zur Seite, vom Entwurf der Anlage bis zu ihrem Betrieb.

Bitte nehmen Sie Kontakt mit uns auf, um Informationen über unseren Engineering-Service für Arbeitgeber zu erhalten.