Introducción
Un sistema de monitoreo fotovoltaico hace más que registrar la irradiancia solar. Sus datos de medición se utilizan para evaluar el rendimiento de la planta, identificar posibles pérdidas y respaldar la evaluación del rendimiento. En la práctica, el desafío no es simplemente elegir sensores precisos. La clase de monitoreo, los parámetros requeridos, la instalación de los sensores, la calibración y la calidad de los datos afectan si los datos recopilados son representativos y útiles.
IEC 61724 no es simplemente una especificación de sensores. IEC 61724-1:2021 proporciona un marco para el monitoreo del rendimiento de sistemas fotovoltaicos, abarcando equipos de monitoreo, métodos de medición, calidad de datos y clases de monitoreo. La configuración de medición requerida puede variar según la configuración fotovoltaica y el propósito del monitoreo. Los sistemas bifaciales, por ejemplo, pueden requerir mediciones de irradiancia adicionales para tener en cuenta la contribución de la parte posterior.
Esta guía explica los principales requisitos de IEC 61724 y los conecta con la selección práctica de sensores. Abarca las clases de monitoreo, las mediciones de irradiancia y temperatura, el monitoreo de viento y suciedad, la instalación de sensores, la calibración, la adquisición de datos y los puntos clave a verificar al especificar un sistema de monitoreo fotovoltaico.
¿Qué significa IEC 61724 para un sistema de monitoreo fotovoltaico?
IEC 61724-1:2021 proporciona requisitos y recomendaciones para el monitoreo del rendimiento de sistemas fotovoltaicos. Abarca los equipos, métodos de medición, parámetros monitoreados y la calidad de datos necesarios para recopilar datos de rendimiento significativos de un sistema fotovoltaico. En proyectos prácticos, proporciona un marco común para decidir qué debe medirse y cómo debe configurarse el sistema de monitoreo.
No se trata solo de sensores. El valor de los datos de monitoreo fotovoltaico depende del proceso de medición completo: Sensor → Instalación → Adquisición de datos → Calidad de datos → Análisis de rendimiento. Un sensor de irradiancia preciso, por ejemplo, no puede proporcionar datos representativos si está mal posicionado, mal mantenido o conectado a un sistema que registra las mediciones de forma inadecuada. El mismo principio se aplica a las mediciones de temperatura, viento y suciedad.
Para la selección de equipos, la clase de monitoreo y los parámetros de medición requeridos deben definirse antes de seleccionar los sensores individuales. Esto proporciona una base práctica para adaptar la precisión del sensor, el rango de medición, el método de instalación, la interfaz de comunicación y los requisitos de mantenimiento al proyecto fotovoltaico real.
IEC 61724-1:2021: ¿Qué cambió?
Para cualquier persona que especifique un sistema de monitoreo fotovoltaico, la edición de 2021 es importante porque algunos de sus cambios afectan cómo se configuran las clases de monitoreo, las mediciones de irradiancia y las mediciones de suciedad. No es necesario leer cada cláusula para comprender el impacto práctico. Tres áreas son particularmente relevantes al seleccionar y aplicar sensores de monitoreo fotovoltaico.
Se eliminó la Clase C
IEC 61724-1:2021 utiliza sistemas de monitoreo de Clase A y Clase B, mientras que la categoría Clase C de la edición anterior fue eliminada. Por lo tanto, la clase de monitoreo debe establecerse antes de definir los requisitos de equipos de medición y sensores para un proyecto.
Monitoreo fotovoltaico bifacial
Los módulos bifaciales reciben radiación tanto en la superficie frontal como en la posterior. Para estos sistemas, la configuración de monitoreo puede necesitar considerar la irradiancia del lado posterior y la radiación reflejada, dependiendo del diseño fotovoltaico y el propósito del monitoreo. Esto hace que el tipo de sensor, la posición de medición y la geometría de instalación sean más importantes que simplemente elegir un sensor basándose en su especificación de precisión.
Mediciones de irradiancia y suciedad
La edición de 2021 también actualizó los requisitos relacionados con la medición de irradiancia y la evaluación de suciedad. En proyectos prácticos, estas mediciones dependen no solo del sensor en sí, sino también de la calibración, la instalación, la limpieza y la estabilidad de la medición a largo plazo. Por esta razón, los sensores de irradiancia y suciedad deben considerarse como parte de la configuración de monitoreo completa en lugar de instrumentos independientes.
La conclusión práctica es simple: defina primero la clase de monitoreo y las mediciones requeridas, luego seleccione los sensores y el método de instalación que se ajusten a ellos. Esto se vuelve especialmente importante cuando la planta utiliza módulos bifaciales o requiere un análisis de rendimiento más detallado.
IEC 61724 Clase A vs. Clase B
La Clase A proporciona requisitos de monitoreo más exigentes que la Clase B. La diferencia se refleja principalmente en la calidad de medición requerida, los equipos de monitoreo, el control de instalación y el mantenimiento del sistema de monitoreo fotovoltaico.
| Nivel de monitoreo | Mayor calidad de medición | Calidad de medición moderada |
| Requisitos de equipos | Más exigentes | Menos exigentes |
| Instalación | Control más estricto de las condiciones de medición | Requisitos más simples |
| Mantenimiento | Más exigentes | Menos exigentes |
| Propósito principal | Monitoreo detallado del rendimiento | Monitoreo general del rendimiento |
La capacidad de la planta por sí sola no determina la clase de monitoreo. El propósito del proyecto, la calidad de medición requerida, la configuración fotovoltaica y los requisitos de evaluación de rendimiento deben considerarse en conjunto. Una planta más grande no requiere automáticamente Clase A, así como una planta más pequeña no está automáticamente limitada a Clase B.
Clase de monitoreo IEC vs. Clase de piranómetro
Un punto fácil de pasar por alto al comprar un piranómetro: IEC 61724 Clase A/B e ISO 9060 Clase A/B no son la misma clasificación.
IEC 61724 Clase A y Clase B describen el sistema de monitoreo del rendimiento fotovoltaico, mientras que ISO 9060 Clase A y Clase B describen la clasificación de rendimiento de los piranómetros. Las dos clasificaciones están relacionadas con la calidad de medición, pero se aplican a cosas diferentes.
Esta distinción es importante al especificar sensores de irradiancia. Primero defina los requisitos de monitoreo del proyecto fotovoltaico. Luego seleccione un piranómetro de acuerdo con el rendimiento de medición requerido, la clasificación ISO aplicable, el plano de medición, la calibración y las condiciones de instalación.
Si está comparando piranómetros de Clase A y Clase B, nuestra guía “Piranómetros de Clase A vs Clase B: ¿Cuál necesita?” explica la diferencia entre las dos clasificaciones ISO 9060 y los puntos prácticos a verificar antes de comprar.
¿Qué sensores se utilizan en el monitoreo fotovoltaico IEC 61724?
Los sistemas de monitoreo fotovoltaico utilizan diferentes sensores para medir la irradiancia, la temperatura del módulo, las condiciones meteorológicas y el ensuciamiento. La configuración requerida varía según la clase de monitoreo y el diseño de la planta fotovoltaica. La selección de sensores debe comenzar con los parámetros necesarios para el análisis de rendimiento.
Sensor de Irradiancia POA
La irradiancia POA mide la radiación solar recibida en el mismo plano que los módulos fotovoltaicos. Proporciona una referencia de la energía solar disponible para el arreglo y es una entrada importante para el análisis de rendimiento.
La inclinación y orientación del sensor deben coincidir con el arreglo fotovoltaico. También deben evitarse el sombreado y las obstrucciones. Sensor Yantai TBQ-2C es un piranómetro de termopila diseñado para la medición de radiación solar y puede utilizarse en el monitoreo de irradiancia fotovoltaica.
Medición de GHI
La GHI mide la radiación solar recibida en una superficie horizontal. Proporciona una referencia del recurso solar en el sitio y puede respaldar el análisis de rendimiento fotovoltaico.
La GHI y la POA no deben tratarse como mediciones intercambiables. La GHI utiliza un plano de referencia horizontal, mientras que la POA sigue la orientación del arreglo fotovoltaico. El TBQ-2C puede utilizarse para la medición de radiación solar global.
Sensor de temperatura del módulo
La temperatura del módulo afecta la producción eléctrica fotovoltaica y puede diferir considerablemente de la temperatura ambiente del aire. Medir el módulo directamente proporciona información más útil al interpretar cambios en la potencia de salida.
El sensor debe mantener un buen contacto térmico con un módulo representativo. El sensor de temperatura de módulo de Yantai Sensor admite el monitoreo ambiental fotovoltaico, mientras que XF500S-CWB integra la medición de temperatura del módulo en un sistema de monitoreo fotovoltaico compacto.
Sensores de Temperatura Ambiente y Meteorológicos
La temperatura ambiente proporciona información ambiental básica para el análisis del rendimiento fotovoltaico. La velocidad y dirección del viento ayudan a explicar la disipación de calor de los módulos y las condiciones cambiantes del sitio.
El XF500S-CWB integra temperatura ambiente, humedad, temperatura del módulo, velocidad del viento, dirección del viento, presión atmosférica y radiación POA en una sola unidad de monitoreo compacta. Es adecuado para proyectos que necesitan varios parámetros ambientales fotovoltaicos de un solo dispositivo.
Sensor de ensuciamiento
El polvo y otra contaminación superficial pueden reducir la radiación que llega a los módulos fotovoltaicos. Un sensor de suciedad ayuda a cuantificar este efecto y proporciona datos útiles para las decisiones de limpieza.
PolvoLV está diseñado para el monitoreo de la contaminación de módulos fotovoltaicos. Rastrea la contaminación superficial mediante medición óptica y proporciona un índice de estado de contaminación para el monitoreo continuo.
Irradiancia trasera y albedo para PV bifacial
Los módulos bifaciales también reciben radiación en su superficie trasera. Por lo tanto, el monitoreo puede incluir irradiancia trasera o radiación reflejada, dependiendo de la disposición fotovoltaica y el propósito de evaluación.
La posición del sensor se vuelve particularmente importante en esta aplicación porque la radiación trasera varía con la altura del módulo, el espaciado entre filas, la superficie del suelo y las condiciones circundantes. RYQ-3 se puede configurar para aplicaciones de monitoreo de radiación fotovoltaica que requieren mediciones de radiación adicionales.
¿Cómo emparejar los parámetros fotovoltaicos con los sensores?
La selección del sensor debe comenzar con el parámetro que necesita medirse, luego considerar el diseño de la planta fotovoltaica, el propósito del monitoreo, la calidad de la medición y las condiciones de instalación. La tabla a continuación proporciona una referencia práctica para emparejar parámetros comunes de monitoreo fotovoltaico con tipos de sensores adecuados.
| Parámetro fotovoltaico | Qué le indica | Sensor típico |
| Irradiancia POA | Radiación solar recibida por el plano del arreglo fotovoltaico | Piranómetro / sensor de irradiancia |
| GHI | Radiación solar en un plano horizontal | Piranómetro |
| Temperatura del módulo | Temperatura de operación de los módulos fotovoltaicos | Sensor de temperatura del módulo |
| Temperatura ambiente | Temperatura del aire circundante | Sensor de temperatura |
| Humedad | Humedad del sitio y condiciones ambientales | Sensor de humedad |
| Velocidad del viento | Movimiento del aire y condiciones de enfriamiento del módulo | Anemómetro |
| Dirección del viento | Condiciones locales de flujo de aire | Sensor de dirección del viento |
| Suciedad | Contaminación de la superficie del módulo y pérdidas relacionadas | Sensor de suciedad |
| Irradiancia trasera | Radiación disponible para las superficies traseras de módulos bifaciales | Sensor de irradiancia |
| Albedo | Radiación reflejada por la superficie del suelo | Sistema de medición de albedo |
¿Cuántos sensores necesita una planta fotovoltaica?
No existe una cantidad fija de sensores para cada planta fotovoltaica. El número requerido depende de la clase de monitoreo, el tamaño de la planta, la disposición del sitio, la orientación del módulo, la configuración del seguidor, el diseño bifacial y la variación ambiental local.
Un enfoque práctico es colocar suficientes sensores para capturar diferencias significativas en todo el campo fotovoltaico. El objetivo no es instalar tantos sensores como sea posible, sino obtener mediciones representativas para las áreas que se están monitoreando.
Para la adquisición, la cantidad de sensores debe definirse junto con la disposición de la planta y los requisitos de monitoreo, en lugar de seleccionarse únicamente a partir de la capacidad de la planta.
¿Dónde deben instalarse los sensores de monitoreo fotovoltaico?
La ubicación del sensor afecta directamente si los datos recopilados representan el campo fotovoltaico. Por lo tanto, cada sensor debe instalarse de acuerdo con lo que mide y las condiciones alrededor del arreglo.
Sensor de irradiancia
Instale el sensor de irradiancia en el mismo plano y orientación que el arreglo fotovoltaico que se está monitoreando. Evite el sombreado de módulos, estructuras, árboles u otros equipos, y mantenga el sensor accesible para limpieza e inspección.
Sensor de temperatura del módulo
Monte el sensor firmemente sobre un módulo fotovoltaico representativo y mantenga un contacto térmico estable con la superficie del módulo. El módulo seleccionado debe reflejar las condiciones típicas de operación en el área monitoreada en lugar de una ubicación inusual dentro del arreglo.
Sensor de Viento
Elija una posición con flujo de aire sin obstrucciones y mantenga el sensor alejado de estructuras, equipos u otras fuentes de turbulencia local. La altura de instalación debe adaptarse a la disposición fotovoltaica y al propósito de la medición.
Sensor de ensuciamiento
Coloque el sensor de suciedad donde la exposición al polvo sea representativa de los módulos fotovoltaicos que se están monitoreando. Debe ser de fácil acceso para limpieza, inspección y mantenimiento periódico.
Precisión, calibración y mantenimiento del sensor
Un sensor puede verse bien en el papel y aún así proporcionar datos deficientes en el campo. Al comparar sensores de monitoreo fotovoltaico, verifique el rango de medición, la respuesta, la estabilidad, las condiciones de operación y los requisitos de medición que aplican al proyecto. La especificación del sensor debe tener sentido para las condiciones donde realmente se instalará.
Verificar la precisión
La precisión es solo un número en una hoja de datos. Considere también el rango de medición, el tiempo de respuesta, la estabilidad y la temperatura de operación. Para los sensores de irradiancia, el rendimiento de medición y las condiciones de instalación son especialmente importantes porque pequeños errores pueden afectar el análisis de rendimiento posterior.
Verificar la calibración
Solicite el certificado de calibración antes de realizar el pedido. También vale la pena verificar la fecha de calibración, la trazabilidad y el intervalo de recalibración recomendado. Estos detalles se vuelven importantes cuando los datos de monitoreo se utilizarán para la evaluación de la planta a largo plazo o se compararán con otros registros de medición.
Verificar Mantenimiento
La mayor parte del mantenimiento es sencillo: mantener limpia la superficie de detección, verificar la posición del sensor, inspeccionar cables y conectores, y asegurarse de que el montaje no se haya desplazado. La frecuencia requerida depende del sitio. Las ubicaciones con polvo pueden necesitar limpieza más frecuente, mientras que los equipos exteriores expuestos requieren revisiones periódicas por daños climáticos o mecánicos.
La precisión del sensor es solo una parte de la calidad de la medición. La instalación, la calibración y el mantenimiento también afectan los datos finales.
¿Cómo respaldan los datos de IEC 61724 el análisis de rendimiento fotovoltaico?
Una vez que el sistema de monitoreo está en funcionamiento, cada sensor proporciona una pieza diferente del panorama de rendimiento. La irradiancia muestra cuánta energía solar estuvo disponible para el conjunto fotovoltaico, mientras que la temperatura del módulo ayuda a explicar los cambios en la producción relacionados con la temperatura. Las mediciones de viento y otras mediciones ambientales añaden contexto a las condiciones cambiantes del sitio, y los datos de suciedad pueden ayudar a identificar pérdidas causadas por polvo y contaminación superficial.
Estas mediciones se vuelven mucho más útiles cuando se analizan junto con la producción eléctrica de la planta. IEC 61724 proporciona un marco común para recopilar y utilizar estos datos, lo que facilita el seguimiento del rendimiento, la investigación de producciones inusuales y la comprensión de los factores detrás de los cambios en la generación. Por esto importa la selección de sensores. La calidad y representatividad de las mediciones afectan directamente la calidad del análisis de rendimiento.
Conclusión
IEC 61724 proporciona un marco práctico para recopilar y utilizar datos de rendimiento fotovoltaico. Para un proyecto de monitoreo, la clave es hacer coincidir la clase de monitoreo y la configuración fotovoltaica con los parámetros de medición, las especificaciones del sensor, las condiciones de instalación y el plan de mantenimiento adecuados. Un buen monitoreo depende de toda la configuración de medición, no solo de la especificación de un sensor.
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