Kvalitetssikring af solcellemoduler og -anlæg. Søren Poulsen Seniorkonsulent Teknologisk Institut

Transkript

1 Kvalitetssikring af solcellemoduler og -anlæg Søren Poulsen Seniorkonsulent Teknologisk Institut Nettilslutning af elproducerende anlæg med fokus på mikroanlæg Energinet

2 Danskerne fråder sig pludselig i solceller

3 men ikke alt er fryd og gammen! Overskrift i Politiken 9. juni Nye målinger ved Teknologisk Institut afslører blandet kvalitet Current in A Voltage in V Power in W

4 Mærkeplade på kinesisk No-name -modul

5 Kvalitetssikring fordi Mange nye produkter Nye aktører Flere og større anlæg Garantiforpligtelser Forbrugerbeskyttelse

6 Eksist. lovkrav, regler og vejledninger for solcelleanlæg - installatørniveau Kvalitetssikring på installatør-niveau etableret under KSO- Ordningen ( Frivillig ordning bestyret af TI Kursus med certifikat-givende prøve VE direktivets krav om tilbud om uddannelse af installatører formentlig opfyldt En godkendt KSO-installatør giver købere en rimelig sikkerhed for kvalitet i installationen

7 Eksist. lovkrav, regler og vejledninger for solcelleanlæg - komplette anlæg Nettilsluttede solcelleanlæg består af: Et antal solcellemoduler elektrisk sammenkoblet til et solcelle-felt/generator En eller flere vekselrettere som danner overgang til det almindelige elnet Et mekanisk montagesystem til fastgørelse og evt. bygningsintegration Ingen vedtagne procedurer for certificering eller mærkning af komplette anlæg Enkelte test-institutter, fx TÜV, tilbyder på eget initiativ udstedelse af certifikat som bevis på fornuftig systemsætning Ingen fælles regler for beregning af forventet ydelse, men enkelte meget benyttede professionelle simuleringsværktøjer som kræver ekspertise! Performance Ratio, en ofte anvendt dimensionsløs størrelse til evaluering af et anlægs ydelse: PR = Målt anlægsydelse til nettet / Teoretisk modulydelse Kræver måling af solenergien på modulfladen gennem fx et år

8 Eksist. lovkrav, regler og vejledninger for solcelleanlæg - solcellemoduler CE-mærke: Obligatorisk erklæring fra fabrikanten om overholdelse af Lavspændingsdirektivet gennem opfyldelse af krav i standarden IEC Photovoltaic (PV) module safety qualification Vedrører kun elektrisk sikkerhed Ingen krav om test udført af akkrediteret laboratorium Internationale standarder for konstruktionskvalifikation og typegodkendelse: IEC 61215: Crystalline silicon terrestrial photovoltaic (PV) modules Design qualification and type approval (krystallinsk silicium) IEC 61646: "Thin film terrestrial photovoltaic (PV) modules Design qualification and type approval (tyndfilm) Omfattende test af immunitet over for ydre påvirkninger Ikke obligatorisk

9 Eksist. lovkrav, regler og vejledninger for solcelleanlæg - solcellemoduler (fortsat) Argumenter for fravigelse af krav i IEC hhv i ny dansk ordning: Prøvninger i akkrediterede laboratorier dyre og tidskrævende Modulers ydelse testes kun ved et sæt driftsbetingelser (STC), som sjældent forekommer i praksis. Solcellemoduler kan have mange anvendelser (fritid, telekommunikation, rumfart), som burde afspejles i valg af testmetode Salt og ammoniak påvirkning er ikke omfattet af standarderne, men disse stoffer kan påvirke levetiden betydeligt. Alt andet lige en fordel at acceptere udenlandske (veldokumenterede) testresultater, fremfor at opfinde særlige danske krav

10 Eksist. lovkrav, regler og vejledninger for solcelleanlæg - invertere Underlagt almindelig ellovgivning, herunder Stærkstrømsbekendtgørelsen, Lavspændingsdirektivet og EMC-direktivet Energinet.dk følger de tyske krav for godkendelse af invertere tæt og har oprettet positivliste: Opfylder krav til sikkerhed og tekniske forskrifter for tilkobling til elnettet Tager ikke hensyn til energimæssig effektivitet, holdbarhed o.a. Inverterens effektivitet defineret ved den Europæiske virkningsgrad et vægtet gennemsnit gyldig under Centraleuropæiske klimabetingelser Evt. kvalitetstestet af Photon International

11 Eksist. lovkrav, regler og vejledninger for solcelleanlæg - montagesystemer Montagesystemer skal kunne forankre modulerne til bygningen sikkert Reguleret ifølge de såkaldte Eurocodes for last på bygninger Ingen formelle krav til levetid, men helst længere end forventet levetid af modulerne (25-30 år)

12 Eksisterende standarder og anden regulering på solcelleområdet i Danmark

13 Eksisterende standarder og anden regulering på solcelleområdet i Danmark

14 Forslag til mærkning af moduler Krav til teknisk information om moduler beskrevet i EN 50380, enten på mærkeplade eller i datablad. Frivilligt at følge standarden, men minimumkrav til mærkepladen er dog: Fabrikantens navn og logo Typebetegnelse Isolationsklasse Maksimal systemspænding Pmax ± tolerance, Isc, Voc, Vmpp (ved STC). Forslag til mærkning af modulers ydelse:

15 Forslag til Ikke- energirelaterede kvalitetsparametre for moduler

16 Forslag til Ikke- energirelaterede kvalitetsparametre for moduler (fortsat)

17 Forslag til positivliste for moduler

18 Forslag til beregningsgrundlag for sammenlignelige nøgletal for systempakker P.t. benyttes forskellige metoder til estimering af anlægsydelse. For at køberen kan sammenligne beregnede anlægsydelser, skal anlægsudbyderne som minimum oplyse følgende forudsætninger: Årlig globalstråling på lokaliteten [kwh/m2 på vandret] Installeret DC effekt (stabiliserede, reelle effekt) Hældning og orientering Evt. skyggeforhold

19 Forslag til ordning for tredjepartskontrol af moduler og/eller komplette anlæg Vil kunne højne branchens troværdighed Må ikke være for dyr Skal være enkel at administrere Der foreslås: Obligatorisk kontrol af datablade, prøvningsrapporter og garantier Stikprøvekontrol af solcellemoduler og komplette anlæg Oprettelse af positivlister for moduler og systempakker

20 Forslag til procedure for stikprøvemålinger på moduler Udtage to moduler til kontrol fra producent eller importør eller installatør: Begge består test => typen godkendt indtil næste inspektion Det ene dumper => to nye emner udtages, som begge skal bestå for at typen kan godkendes Begge dumper => typen dumpet

21 Forslag til målinger/kontrol på moduler Urealistisk at kontrollere moduler fuldstændigt i henhold til IEC (X-Si) hhv (tyndfilm) i Danmark. Teknologisk kan udføre flg. (ikke-akkrediterede) målinger: Visuel inspektion af konstruktion, samlingskvalitet og mærkeplade Kontrol af bypass-dioders funktion Måling af strøm-spændingskarakteristik og bestemmelse af nominel effekt, nøjagtighed 5 % Termografering Kontrol af elektrisk isolation jf. IEC Gennemgang af datablad og evt. anden dokumentation - og forhåbentlig inden længe også elektroluminescens

22 ?