태양광 프로젝트를 최고의 성능으로 유지하기 위한 도구 및 기술

작성자: Will White, Fluke의 응용 전문가 | 2023년 5월 10일

전 세계가 야심찬 탈탄소화 목표를 달성하기 위해 경쟁하면서 청정 에너지 프로젝트가 착공되고 빠른 속도로 온라인화되고 있습니다. 프로젝트 설계, 허가 및 건설은 태양광 PV 자산 소유자의 시작일 뿐입니다. 태양광 시스템을 검사하고 유지하는 것은 매우 중요하며 지속적인 노력이 필요하므로 계속해서 최상의 성능을 발휘하는 동시에 수명, 안전 및 ROI도 보장됩니다. 다음은 기술자가 주의해야 할 몇 가지 일반적인 문제와 성능 저하를 감지하는 데 사용할 수 있는 도구입니다.

PV 시스템에 대한 철저한 육안 검토를 수행하는 것이 각 검사의 기본입니다. 이 초기 단계를 통해 특히 시스템 안전에 영향을 미치는 문제에 대해 즉각적인 주의가 필요한 시스템 영역을 신속하게 식별할 수 있습니다. 예를 들어 위험한 아크 결함의 표시는 마모되거나 느슨한 연결부, 부식 또는 절연체의 틈을 찾아 표시할 수 있습니다. 이 초기 검사를 통해 적절한 도구를 활용하여 추가 조사를 통해 이점을 얻을 수 있는 시스템 구성 요소도 식별할 수 있습니다.

태양광 시공업체는 고성능 태양광 설치의 수명 전반에 걸쳐 예상치 못한 많은 시스템 오류에 직면하게 됩니다. 이러한 시나리오에는 디지털 멀티미터, 클램프 미터, 절연 저항 테스터 및 조도 측정기를 포함한 다목적 툴킷이 필요합니다. 이러한 도구는 시스템 전체의 구성 요소를 테스트하여 성능을 완전히 분석하고 인버터 효율성, AC/DC 전압 및 전류 레벨, 퓨즈 연속성 테스트와 같은 문제를 정확히 찾아낼 수 있습니다.

진단하기 어려울 수 있는 일반적인 문제는 접지 결함입니다. 접지 결함의 원인은 손상된 도체 절연, 부적절한 설치, 전선 꼬임, 물 손상 등이 있습니다. 절연 저항 모니터링 및 잔류 전류 감지기(RCD)를 사용하여 DC 접지 오류를 감지하고 후속 아크 오류를 방지할 수 있습니다. 이는 전류가 흐르는 금속 부품과 화재 위험 증가로 이어질 수 있습니다. 절연 저항 모니터를 사용하여 자주 접지 테스트를 수행하거나 어레이 도체에 RCD를 배치하여 이상 전류를 측정하는 것이 좋습니다.

많은 PV 시스템 결함의 원인은 중요한 PV 시스템 구성 요소의 열화상을 캡처하여 진단할 수도 있습니다. 열화상 카메라는 작업장 전반에 걸쳐 온도 벤치마크를 설정하는 데 없어서는 안 될 요소로, 이를 통해 계약자는 유지 관리 절차 중에 발생하는 온도 이상 현상을 식별할 수 있습니다.

내부 시스템의 온도 판독값이 평소보다 높으면 구성 요소의 배선이 비효율적이거나 전송 연결이 손상되어 높은 저항 연결을 나타내는 것일 수 있습니다. 화재 위험과 다른 시스템 구성 요소에 대한 추가 손상을 방지하려면 고온 판독값을 처리하는 것이 최우선 과제입니다. 높은 온도는 PV 모듈이나 스트링의 성능이 저하되었음을 나타낼 수도 있습니다. 또는 기준선에 비해 온도 판독값이 더 낮은 영역은 연결이 끊어졌거나 퓨즈가 끊어졌음을 나타낼 수 있습니다.

태양광 시공업체는 전류-전압(IV) 곡선 추적기를 사용하여 시스템 결함을 밝힐 수 있으며 이는 디지털 멀티미터, 클램프 미터 및 조도 미터를 함께 사용하는 것에 대한 효율적인 대안으로 작용합니다. IV 곡선 테스트는 개방 회로 전압과 단락 전류 사이의 지점을 측정하여 PV 전력 출력을 나타내는 시각적 곡선을 표시합니다. 표시된 IV 곡선은 계약자가 바이패스 다이오드, 전류 또는 전압 감소, 직렬 저항 및 낮은 션트 저항과 관련된 문제를 식별하는 데 도움이 됩니다.

IV 곡선 테스트는 또한 특정 절차의 재정적 이점을 평가하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 건조하고 먼지가 많은 지역의 많은 PV 시스템은 오염 손실 문제에 직면해 있습니다. 패널의 먼지와 때로 인해 햇빛이 효과적으로 에너지로 변환되는 능력이 저하됩니다. IV 곡선 테스트는 일련의 더티 모듈의 측정값을 예상 기준과 비교하여 이러한 손실을 정량화할 수 있습니다. 선택된 더러운 PV 모듈 어레이를 테스트한 다음 세척하고 다시 테스트하여 초기 테스트 결과를 비교합니다. 각 테스트의 결과는 오염의 영향을 측정하고 어레이 청소의 가치를 평가하는 데 사용할 수 있습니다.