소개
PV 모니터링 시스템은 단순히 태양 복사량을 기록하는 것 이상의 역할을 합니다. 측정 데이터는 발전소 성능을 평가하고, 잠재적 손실을 식별하며, 성능 평가를 지원하는 데 사용됩니다. 실제로 과제는 단순히 정확한 센서를 선택하는 것이 아닙니다. 모니터링 등급, 필수 파라미터, 센서 설치, 교정 및 데이터 품질 모두 수집된 데이터가 대표성 있고 유용한지에 영향을 미칩니다.
IEC 61724 는 단순한 센서 사양이 아닙니다. IEC 61724-1:2021은 모니터링 장비, 측정 방법, 데이터 품질 및 모니터링 등급을 포함하여 태양광 시스템 성능 모니터링을 위한 프레임워크를 제공합니다. 필요한 측정 구성은 PV 구성 및 모니터링 목적에 따라 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 양면 시스템은 후면 기여도를 고려하기 위해 추가적인 복사량 측정이 필요할 수 있습니다.
이 가이드는 주요 IEC 61724 요구사항을 설명하고 이를 실제 센서 선택과 연결합니다. 모니터링 등급, 복사량 및 온도 측정, 풍속 및 오염 모니터링, 센서 설치, 교정, 데이터 수집, 그리고 PV 모니터링 시스템을 지정할 때 확인해야 할 핵심 사항을 다룹니다.
IEC 61724는 PV 모니터링 시스템에 어떤 의미를 가지는가?
IEC 61724-1:2021은 태양광 시스템 성능 모니터링에 대한 요구사항과 권장사항을 제공합니다. PV 시스템에서 의미 있는 성능 데이터를 수집하는 데 필요한 장비, 측정 방법, 모니터링 파라미터 및 데이터 품질을 다룹니다. 실제 프로젝트에서 무엇을 측정해야 하는지, 모니터링 시스템을 어떻게 구성해야 하는지 결정하기 위한 공통 프레임워크를 제공합니다.
이는 센서에만 국한된 것이 아닙니다. PV 모니터링 데이터의 가치는 전체 측정 프로세스에 달려 있습니다: 센서 → 설치 → 데이터 수집 → 데이터 품질 → 성능 분석. 예를 들어, 정확한 복사량 센서라도 잘못 배치되거나, 유지관리가 제대로 되지 않거나, 측정값을 부적절하게 기록하는 시스템에 연결되면 대표성 있는 데이터를 제공할 수 없습니다. 동일한 원칙이 온도, 풍속 및 오염 측정에도 적용됩니다.
장비 선택 시, 개별 센서를 선택하기 전에 모니터링 등급과 필수 측정 파라미터를 정의해야 합니다. 이는 센서 정확도, 측정 범위, 설치 방법, 통신 인터페이스 및 유지관리 요구사항을 실제 PV 프로젝트에 맞추기 위한 실질적인 기준을 제공합니다.
IEC 61724-1:2021: 무엇이 변경되었는가?
PV 모니터링 시스템을 지정하는 모든 사람에게 2021년판은 중요한데, 일부 변경 사항이 모니터링 등급, 복사량 측정 및 오염 측정의 구성 방식에 영향을 미치기 때문입니다. 실질적인 영향을 이해하기 위해 모든 조항을 읽을 필요는 없습니다. PV 모니터링 센서를 선택하고 적용할 때 특히 관련성이 높은 세 가지 영역이 있습니다.
Class C가 제거됨
IEC 61724-1:2021은 Class A 및 Class B 모니터링 시스템을 사용하며, 이전 판의 Class C 카테고리는 제거되었습니다. 따라서 프로젝트의 측정 장비 및 센서 요구사항을 정의하기 전에 모니터링 등급을 설정해야 합니다.
양면 PV 모니터링
양면 모듈은 전면과 후면 모두에서 복사에너지를 받습니다. 이러한 시스템의 경우, PV 설계 및 모니터링 목적에 따라 모니터링 구성에서 후면 복사량 및 반사 복사량을 고려해야 할 수 있습니다. 이로 인해 센서 유형, 측정 위치 및 설치 형상이 단순히 정확도 사양에 따라 센서를 선택하는 것보다 더 중요해집니다.
복사량 및 오염 측정
2021년판은 또한 복사량 측정 및 오염 평가와 관련된 요구사항을 업데이트했습니다. 실제 프로젝트에서 이러한 측정은 센서 자체뿐만 아니라 교정, 설치, 청소 및 장기 측정 안정성에 따라 달라집니다. 이러한 이유로 복사량 및 오염 센서는 독립형 기기가 아닌 전체 모니터링 구성의 일부로 고려해야 합니다.
실질적인 핵심은 간단합니다: 먼저 모니터링 등급과 필요한 측정 항목을 정의한 다음, 이에 맞는 센서와 설치 방법을 선택하십시오. 이는 발전소가 양면 모듈을 사용하거나 더 상세한 성능 분석이 필요한 경우 특히 중요해집니다.
IEC 61724 클래스 A 대 클래스 B
Class A는 Class B보다 더 까다로운 모니터링 요구사항을 제공합니다. 그 차이는 주로 요구되는 측정 품질, 모니터링 장비, 설치 관리 및 PV 모니터링 시스템의 유지관리에 반영됩니다.
| 모니터링 수준 | 더 높은 측정 품질 | 중간 수준의 측정 품질 |
| 장비 요구사항 | 더 까다로움 | 덜 까다로움 |
| 설치 | 측정 조건에 대한 더 엄격한 관리 | 더 간단한 요구사항 |
| 유지 관리 | 더 까다로움 | 덜 까다로움 |
| 주요 목적 | 상세 성능 모니터링 | 일반 성능 모니터링 |
발전소 용량만으로 모니터링 등급이 결정되지는 않습니다. 프로젝트 목적, 요구되는 측정 품질, PV 구성 및 성능 평가 요구사항을 함께 고려해야 합니다. 대규모 발전소가 자동으로 Class A를 요구하는 것은 아니며, 소규모 발전소가 자동으로 Class B로 제한되는 것도 아닙니다.
IEC 모니터링 등급 vs. 일사계 등급
일사계를 구매할 때 놓치기 쉬운 한 가지 점이 있습니다: IEC 61724 Class A/B와 ISO 9060 Class A/B는 동일한 분류가 아닙니다.
IEC 61724 Class A 및 Class B는 PV 성능 모니터링 시스템을 설명하는 반면, ISO 9060 Class A 및 Class B는 일사계의 성능 분류를 설명합니다. 두 분류는 측정 품질과 관련이 있지만, 서로 다른 대상에 적용됩니다.
이러한 구분은 복사량 센서를 지정할 때 중요합니다. 먼저 PV 프로젝트의 모니터링 요구사항을 정의하십시오. 그런 다음 요구되는 측정 성능, 적용 가능한 ISO 분류, 측정 면, 교정 및 설치 조건에 따라 일사계를 선택하십시오.
Class A와 Class B 일사계를 비교하고 있다면, 저희 가이드 “Class A vs Class B 일사계: 어떤 것이 필요하신가요?”에서 두 ISO 9060 분류의 차이와 구매 전 확인해야 할 실질적인 사항을 설명합니다.
IEC 61724 PV 모니터링에는 어떤 센서가 사용되는가?
PV 모니터링 시스템은 일사량, 모듈 온도, 기상 조건 및 오염을 측정하기 위해 다양한 센서를 사용합니다. 필요한 구성은 모니터링 등급과 PV 발전소 설계에 따라 달라집니다. 센서 선택은 성능 분석에 필요한 파라미터부터 시작해야 합니다.
POA 일사량 센서
POA 일사량은 PV 모듈과 동일한 평면에서 수신되는 태양 복사량을 측정합니다. 이는 어레이에 이용 가능한 태양 에너지에 대한 기준을 제공하며 성능 분석을 위한 중요한 입력값입니다.
센서의 경사각과 방향은 PV 어레이와 일치해야 합니다. 음영 및 장애물도 피해야 합니다. 옌타이 센서 TBQ-2C 는 태양 복사 측정을 위해 설계된 열전퇴 일사계로서 PV 일사량 모니터링에 사용할 수 있습니다.
GHI 측정
GHI는 수평면에서 수신되는 태양 복사량을 측정합니다. 이는 해당 부지의 태양 자원에 대한 기준을 제공하며 PV 성능 분석을 지원할 수 있습니다.
GHI와 POA는 상호 교환 가능한 측정값으로 취급되어서는 안 됩니다. GHI는 수평 기준면을 사용하는 반면, POA는 PV 어레이의 방향을 따릅니다. TBQ-2C는 전천일사량 측정에 사용할 수 있습니다.
모듈 온도 센서
모듈 온도는 PV 전기 출력에 영향을 미치며 주변 기온과 상당히 다를 수 있습니다. 모듈을 직접 측정하면 전력 출력 변화를 해석할 때 더 유용한 정보를 제공합니다.
센서는 대표적인 모듈과 양호한 열적 접촉을 유지해야 합니다. Yantai Sensor의 모듈 온도 센서는 PV 환경 모니터링을 지원하며, XF500S-CWB 는 모듈 온도 측정을 소형 PV 모니터링 시스템에 통합합니다.
주변 온도 및 기상 센서
주변 온도는 PV 성능 분석을 위한 기본 환경 정보를 제공합니다. 풍속과 풍향은 모듈의 열 방출과 변화하는 현장 조건을 설명하는 데 도움이 됩니다.
XF500S-CWB는 주변 온도, 습도, 모듈 온도, 풍속, 풍향, 대기압 및 POA 복사를 하나의 소형 모니터링 유닛에 통합합니다. 단일 장치에서 여러 PV 환경 파라미터가 필요한 프로젝트에 적합합니다.
오염 센서
먼지 및 기타 표면 오염은 PV 모듈에 도달하는 복사를 감소시킬 수 있습니다. 오염 센서는 이 영향을 정량화하고 청소 결정에 유용한 데이터를 제공합니다.
더스트LV 는 태양광 모듈 오염 모니터링을 위해 설계되었습니다. 광학 측정을 통해 표면 오염을 추적하고 지속적인 모니터링을 위한 오염 상태 지수를 제공합니다.
양면 PV를 위한 후면 복사조도 및 알베도
양면 모듈은 후면 표면에서도 복사를 받습니다. 따라서 PV 레이아웃과 평가 목적에 따라 모니터링에 후면 복사조도 또는 반사 복사가 포함될 수 있습니다.
이 응용 분야에서 센서 위치는 특히 중요합니다. 후면 복사는 모듈 높이, 행 간격, 지표면 및 주변 조건에 따라 달라지기 때문입니다. RYQ-3 는 추가 복사 측정이 필요한 PV 복사 모니터링 응용 분야에 구성할 수 있습니다.
PV 파라미터와 센서를 어떻게 매칭할까요?
센서 선택은 측정해야 하는 파라미터에서 시작하여 PV 발전소 설계, 모니터링 목적, 측정 품질 및 설치 조건을 고려해야 합니다. 아래 표는 일반적인 PV 모니터링 파라미터와 적합한 센서 유형을 매칭하기 위한 실용적인 참고 자료를 제공합니다.
| PV 파라미터 | 알 수 있는 정보 | 일반적인 센서 |
| POA 복사조도 | PV 어레이 평면이 받는 태양 복사 | 일사계 / 복사조도 센서 |
| GHI | 수평면의 태양 복사 | 피라노미터 |
| 모듈 온도 | PV 모듈의 작동 온도 | 모듈 온도 센서 |
| 주변 온도 | 주변 공기 온도 | 온도 센서 |
| 습도 | 현장 습도 및 환경 조건 | 습도 센서 |
| 풍속 | 공기 이동 및 모듈 냉각 조건 | 풍속계 |
| 바람 방향 | 국부 기류 조건 | 풍향 센서 |
| 오염 | 모듈 표면 오염 및 관련 손실 | 오염 센서 |
| 후면 복사조도 | 양면 모듈 후면에서 이용 가능한 복사 | 복사조도 센서 |
| 알베도 | 지표면에 의해 반사된 복사 | 알베도 측정 시스템 |
PV 발전소에는 몇 개의 센서가 필요할까요?
모든 PV 발전소에 고정된 센서 수량은 없습니다. 필요한 수량은 모니터링 등급, 발전소 규모, 현장 레이아웃, 모듈 방향, 트래커 구성, 양면 설계 및 현지 환경 변화에 따라 달라집니다.
실용적인 접근 방식은 PV 필드 전반에 걸쳐 의미 있는 차이를 포착할 수 있을 만큼 충분한 센서를 배치하는 것입니다. 목표는 가능한 한 많은 센서를 설치하는 것이 아니라 모니터링되는 영역에 대한 대표적인 측정값을 얻는 것입니다.
따라서 조달 시 센서 수량은 발전소 용량만으로 선택하는 것이 아니라 발전소 레이아웃 및 모니터링 요구 사항과 함께 정의해야 합니다.
PV 모니터링 센서는 어디에 설치해야 할까요?
센서 배치는 수집된 데이터가 PV 필드를 대표하는지 여부에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 각 센서는 측정 대상과 어레이 주변 조건에 따라 설치해야 합니다.
복사조도 센서
복사조도 센서는 모니터링되는 PV 어레이와 동일한 평면 및 방향으로 설치하십시오. 모듈, 구조물, 나무 또는 기타 장비로 인한 음영을 피하고 센서를 청소 및 검사를 위해 접근 가능한 상태로 유지하십시오.
모듈 온도 센서
센서를 대표적인 PV 모듈에 단단히 장착하고 모듈 표면과 안정적인 열 접촉을 유지하십시오. 선택된 모듈은 어레이 내의 특이한 위치가 아닌 모니터링 영역의 일반적인 작동 조건을 반영해야 합니다.
풍속 센서
기류가 방해받지 않는 위치를 선택하고 센서를 구조물, 장비 또는 기타 국부 난류 원인으로부터 멀리 두십시오. 설치 높이는 PV 레이아웃과 측정 목적에 적합해야 합니다.
오염 센서
오염 센서는 먼지 노출이 모니터링되는 PV 모듈을 대표하는 위치에 배치하십시오. 청소, 검사 및 정기 유지보수를 위해 접근하기 쉬워야 합니다.
센서 정확도, 교정 및 유지보수
센서는 사양상으로는 좋아 보일 수 있지만 현장에서 여전히 poor 데이터를 제공할 수 있습니다. PV 모니터링 센서를 비교할 때는 측정 범위, 응답, 안정성, 작동 조건 및 프로젝트에 적용되는 측정 요구 사항을 확인하십시오. 센서 사양은 실제로 설치될 조건에 맞아야 합니다.
정확도 확인
정확도는 데이터시트에 기재된 하나의 숫자에 불과합니다. 측정 범위, 응답 시간, 안정성, 작동 온도도 함께 확인해야 합니다. 일사량 센서의 경우 측정 성능과 설치 조건이 특히 중요한데, 작은 오류가 향후 성능 분석에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.
교정 확인
주문 전에 교정 성적서를 요청하십시오. 교정 날짜, 소급성, 권장 재교정 주기도 확인할 가치가 있습니다. 이러한 세부 사항은 모니터링 데이터가 장기 발전소 평가에 사용되거나 다른 측정 기록과 비교될 때 중요해집니다.
유지보수 확인
대부분의 유지보수는 간단합니다. 감지 표면을 깨끗하게 유지하고, 센서 위치를 확인하고, 케이블과 커넥터를 점검하고, 마운팅이 이동하지 않았는지 확인하는 것입니다. 필요한 빈도는 현장에 따라 다릅니다. 먼지가 많은 장소는 더 자주 청소해야 할 수 있으며, 노출된 야외 장비는 날씨나 기계적 손상에 대한 정기적인 점검이 필요합니다.
센서 정확도는 측정 품질의 일부에 불과합니다. 설치, 교정, 유지보수도 최종 데이터에 영향을 미칩니다.
IEC 61724 데이터가 PV 성능 분석을 어떻게 지원하는가?
모니터링 시스템이 가동되면 각 센서는 성능 그림의 서로 다른 부분을 제공합니다. 일사량은 PV 어레이에 사용 가능한 태양 에너지의 양을 보여주고, 모듈 온도는 출력의 온도 관련 변화를 설명하는 데 도움이 됩니다. 풍속 및 기타 환경 측정은 변화하는 현장 조건에 맥락을 추가하며, 오염 데이터는 먼지와 표면 오염으로 인한 손실을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이러한 측정값은 발전소의 전기적 출력과 함께 분석될 때 훨씬 더 유용해집니다. IEC 61724는 이 데이터를 수집하고 사용하기 위한 공통 프레임워크를 제공하여 성능을 추적하고, 비정상적인 출력을 조사하고, 발전량 변화의 요인을 이해하기 쉽게 만듭니다. 이것이 센서 선택이 중요한 이유입니다. 측정값의 품질과 대표성은 성능 분석의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
결론
IEC 61724는 PV 성능 데이터를 수집하고 사용하기 위한 실용적인 프레임워크를 제공합니다. 모니터링 프로젝트에서 핵심은 모니터링 등급과 PV 구성을 적절한 측정 파라미터, 센서 사양, 설치 조건, 유지보수 계획과 일치시키는 것입니다. 좋은 모니터링은 센서 사양만이 아니라 전체 측정 설정에 달려 있습니다.
YanTai Sensor는 PV 모니터링 애플리케이션을 위한 일사량, 온도, 기상, 오염 감지 옵션을 제공하며, 프로젝트 요구 사항에 따라 다양한 측정 범위와 통신 인터페이스를 사용할 수 있습니다. Yantai Sensor에 문의하세요 그리고 귀하의 PV 발전소 구성과 모니터링 파라미터를 저희 팀과 공유해 주십시오. 귀하의 프로젝트에 적합한 센서 설정을 논의하는 데 도움을 드릴 수 있습니다.
