استانداردهای IEC 61724-1 ،IEC 61724-2 و IEC 61724-3 – ارزیابی عملکرد سیستم‌های فتوولتائیک

در پروژه‌های خورشیدی، فقط نصب پنل و اینورتر کافی نیست؛ موضوع مهم‌تر این است که بدانیم سیستم فتوولتائیک در عمل چگونه کار می‌کند. آیا تولید انرژی مطابق انتظار است؟ آیا افت عملکرد وجود دارد؟ آیا ظرفیت واقعی نیروگاه با توان طراحی‌شده تطابق دارد؟ و آیا داده‌های مانیتورینگ به‌اندازه کافی دقیق و قابل اعتماد هستند؟

سری استاندارد IEC 61724 دقیقاً برای پاسخ به این نیاز تدوین شده است و یکی از مهم‌ترین مراجع بین‌المللی در زمینه پایش و ارزیابی عملکرد سیستم‌های فتوولتائیک (PV) به شمار می‌آید.

این سری در سه بخش مهم ارائه می‌شود:

• IEC 61724-1 – Monitoring
• IEC 61724-2 – Capacity evaluation method
• IEC 61724-3 – Energy evaluation method

IEC 61724-1 چیست؟

استاندارد IEC 61724-1 به پایش یا مانیتورینگ عملکرد سیستم فتوولتائیک می‌پردازد. این بخش مشخص می‌کند چه پارامترهایی باید در یک سیستم PV اندازه‌گیری و ثبت شوند، تجهیزات اندازه‌گیری چه دقتی داشته باشند و داده‌ها چگونه برای تحلیل عملکرد استفاده شوند.

به بیان ساده، IEC 61724-1 می‌گوید:

• چه داده‌هایی باید از نیروگاه خورشیدی جمع‌آوری شود؟
• این داده‌ها با چه دقت و چه نرخ نمونه‌برداری ثبت شوند؟
• چگونه می‌توان از این داده‌ها برای تحلیل درست عملکرد سیستم استفاده کرد؟

هدف IEC 61724-1

هدف اصلی این استاندارد، ایجاد یک چارچوب یکنواخت برای مانیتورینگ سیستم‌های PV است تا داده‌های عملکردی:

• قابل اعتماد باشند
• بین پروژه‌های مختلف قابل مقایسه باشند
• برای تحلیل فنی، بهره‌برداری و عیب‌یابی مناسب باشند
• در قراردادهای بهره‌برداری، تضمین عملکرد و پذیرش پروژه قابل استناد باشند

پارامترهای مهم در IEC 61724-1

این استاندارد معمولاً بر اندازه‌گیری و ثبت پارامترهایی مانند موارد زیر تأکید دارد:

پارامترهای محیطی

• تابش خورشیدی روی صفحه ماژول یا صفحه مرجع
• دمای محیط
• دمای ماژول یا سلول
• سرعت و جهت باد، در صورت نیاز
• سایر شرایط جوی مؤثر

پارامترهای الکتریکی

• توان DC
• ولتاژ و جریان DC
• توان AC خروجی
• ولتاژ، جریان و فرکانس AC
• انرژی تولیدی
• وضعیت اینورترها و تجهیزات اصلی

پارامترهای عملیاتی

• زمان در دسترس بودن سیستم
• توقف‌ها و خطاها
• رویدادهای قطع و وصل
• وضعیت سنسورها و تجهیزات اندازه‌گیری

کلاس‌های مانیتورینگ

IEC 61724-1 معمولاً برای سطوح مختلف مانیتورینگ، کلاس‌هایی در نظر می‌گیرد. این موضوع مهم است چون همه پروژه‌ها به یک سطح از دقت و جزئیات نیاز ندارند. مثلاً:

• نیروگاه بزرگ مقیاس utility-scale به مانیتورینگ دقیق‌تر نیاز دارد
• یک سیستم کوچک پشت‌بامی ممکن است با مانیتورینگ ساده‌تر هم قابل مدیریت باشد

این کلاس‌بندی روی دقت سنسورها، تعداد پارامترهای اندازه‌گیری‌شده و کیفیت داده‌ها اثر می‌گذارد.

IEC 61724-2 چیست؟

استاندارد IEC 61724-2 به روش ارزیابی ظرفیت سیستم فتوولتائیک اختصاص دارد. ظرفیت در اینجا به این معناست که سیستم PV در شرایط مشخص، واقعاً چه توان یا ظرفیت قابل تحویلی دارد.

این موضوع در پروژه‌های خورشیدی بسیار مهم است، چون توان نامی درج‌شده در دیتاشیت یا قرارداد، همیشه دقیقاً معادل ظرفیت واقعی نیروگاه در سایت نیست. عوامل زیادی مانند:

• کیفیت نصب
• افت کابل
• عملکرد واقعی ماژول‌ها
• شرایط سایت
• کثیفی پنل‌ها
• خطاهای مونتاژ
• افت تجهیزات

می‌توانند ظرفیت واقعی را تحت تأثیر قرار دهند.

هدف IEC 61724-2

هدف اصلی این بخش، ارائه یک روش استاندارد برای پاسخ به این سؤال است:

آیا نیروگاه خورشیدی نصب‌شده، ظرفیت واقعی مورد انتظار را دارد یا نه؟

این موضوع در موارد زیر کاربرد زیادی دارد:

• تحویل موقت و قطعی پروژه
• تست پذیرش نیروگاه
• حل اختلاف بین کارفرما و پیمانکار
• ارزیابی افت ظرفیت در طول زمان
• بررسی عملکرد بعد از تعمیرات یا تعویض تجهیزات

IEC 61724-2 چه چیزی را ارزیابی می‌کند؟

این بخش از سری IEC 61724 معمولاً بر توان قابل دستیابی سیستم PV در شرایط مشخص آزمون تمرکز دارد. برای این کار باید:

• داده‌های تابش و دما ثبت شود
• توان خروجی سیستم به‌دقت اندازه‌گیری شود
• شرایط آزمون مشخص و تکرارپذیر باشد
• اصلاحات لازم برای تبدیل داده‌های واقعی به شرایط مرجع یا قابل مقایسه انجام شود

به همین دلیل، IEC 61724-2 بیشتر به Capacity Test نزدیک است تا مانیتورینگ روزمره.

IEC 61724-3 چیست؟

استاندارد IEC 61724-3 به روش ارزیابی انرژی تولیدی سیستم فتوولتائیک می‌پردازد. این بخش به جای تمرکز اصلی بر ظرفیت لحظه‌ای یا توان قابل دستیابی، روی مقدار انرژی تولیدشده در یک بازه زمانی تمرکز دارد.

در عمل، بسیاری از ذی‌نفعان پروژه‌های خورشیدی بیشتر از هر چیز می‌پرسند:

• این نیروگاه چقدر انرژی تولید کرده است؟
• آیا تولید واقعی با پیش‌بینی انرژی همخوانی دارد؟
• آیا کاهش تولید ناشی از اشکال فنی است یا ناشی از شرایط آب‌وهوایی؟
• آیا نیروگاه تعهدات قراردادی خود را برآورده کرده است؟

IEC 61724-3 برای پاسخ استاندارد به این پرسش‌ها تدوین شده است.

هدف IEC 61724-3

هدف این بخش، فراهم‌کردن روشی یکنواخت برای ارزیابی انرژی تحویلی سیستم PV است تا بتوان عملکرد پروژه را در بازه‌های زمانی مختلف تحلیل کرد، از جمله:

• روزانه
• ماهانه
• فصلی
• سالانه
• در دوره تضمین عملکرد
• در دوره بهره‌برداری و نگهداری

IEC 61724-3 چه کاربردی دارد؟

این استاندارد در موارد زیر بسیار مفید است:

• تحلیل تولید واقعی نیروگاه خورشیدی
• مقایسه تولید واقعی با مدل طراحی
• محاسبه عملکرد قراردادی
• تحلیل کاهش تولید
• شناسایی افت‌های مزمن یا تدریجی
• بررسی اقتصادی و مالی پروژه
• گزارش‌دهی به سرمایه‌گذاران و بانک‌ها

تفاوت IEC 61724-1 ،61724-2 و 61724-3

به‌صورت خلاصه:

• IEC 61724-1 می‌گوید چه داده‌هایی را چگونه جمع‌آوری کنیم
• IEC 61724-2 می‌گوید ظرفیت واقعی سیستم را چگونه بسنجیم
• IEC 61724-3 می‌گوید تولید انرژی را چگونه ارزیابی و مقایسه کنیم

ارتباط این استانداردها با شاخص‌های عملکرد PV

در پروژه‌های خورشیدی، شاخص‌هایی مانند موارد زیر بسیار مهم هستند:

• Performance Ratio (PR)
• Specific Yield
• System Availability
• Energy Yield
• Capacity Performance

سری IEC 61724 پایه‌ای مهم برای محاسبه و تفسیر صحیح این شاخص‌ها فراهم می‌کند. بدون داده‌برداری درست و روش ارزیابی استاندارد، این شاخص‌ها ممکن است گمراه‌کننده باشند.

کاربردهای IEC 61724 در پروژه‌های خورشیدی

این استانداردها در طیف وسیعی از پروژه‌ها کاربرد دارند، از جمله:

• نیروگاه‌های خورشیدی utility-scale
• سیستم‌های خورشیدی صنعتی و تجاری
• نیروگاه‌های پشت‌بامی بزرگ
• پروژه‌های EPC
• قراردادهای O&M
• تست‌های تحویل و پذیرش پروژه
• ارزیابی افت عملکرد در طول زمان
• مطالعات بانکی و ارزیابی فنی سرمایه‌گذاری

نکات مهم در استفاده از IEC 61724

• کیفیت سنسورهای تابش و دما نقش بسیار مهمی در اعتبار نتایج دارد.
• داده‌های ناقص یا نامعتبر می‌توانند تحلیل عملکرد را کاملاً مخدوش کنند.
• ارزیابی ظرفیت و ارزیابی انرژی دو موضوع متفاوت‌اند و نباید با هم اشتباه گرفته شوند.
• شرایط آب‌وهوایی، آلودگی، سایه، curtailment و downtime باید در تفسیر نتایج در نظر گرفته شوند.
• مانیتورینگ خوب لزوماً به معنای عملکرد خوب نیست؛ اما بدون مانیتورینگ استاندارد، تشخیص عملکرد خوب یا بد دشوار است.

جمع‌بندی

استانداردهای IEC 61724-1، IEC 61724-2 و IEC 61724-3 از مهم‌ترین مراجع بین‌المللی برای پایش و ارزیابی عملکرد سیستم‌های فتوولتائیک هستند.

• IEC 61724-1 چارچوب مانیتورینگ و جمع‌آوری داده‌های عملکردی را مشخص می‌کند.
• IEC 61724-2 روش استاندارد ارزیابی ظرفیت واقعی نیروگاه خورشیدی را ارائه می‌دهد.
• IEC 61724-3 به ارزیابی انرژی تولیدی و مقایسه آن با انتظار طراحی یا قرارداد می‌پردازد.

استفاده از این سه بخش در کنار هم باعث می‌شود تحلیل عملکرد سیستم PV دقیق‌تر، قابل اعتمادتر و قابل استنادتر باشد و تصمیم‌گیری فنی، قراردادی و اقتصادی در پروژه‌های خورشیدی با اطمینان بیشتری انجام شود.