Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Laboratorium Uji PV Nasional Siap Beroperasi, Ini Tahapan Ujinya

18. 09. 04
Dilihat: 1855

Uji PVPemanfaatan teknologi energi surya di Indonesia saat ini kian marak. Hingga tahun 2018, pemanfaatan energi surya melalui Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) tercatat sebesar 94,42 MWp. Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik (RUPTL) PT PLN (Persero), menargetkan penggunaan energi surya di Indonesia adalah hingga 1047 MegaWattpeak (MWp) sampai dengan tahun 2025.

Untuk menjamin kualitas PLTS yang terpasang di Indonesia, perlu dilakukan pengujian terhadap komponen sistem PLTS, utamanya adalah modul surya fotovoltaik (PV). Pengujian modul PV ini sudah merupakan kewajiban standar di pasar internasional. Namun,  belum tersedianya laboratorium pengujian tersebut di Indonesia, menjadi tantangan bagi produsen modul PV nasional. Dari sejumlah produsen modul surya di Indonesia baru dua pabrikan yang produknya sudah mendapat sertifikat IEC 61215.

Balai Besar Teknologi konversi Energi (B2TKE)-BPPT mengambil peran penting dalam hal ini. Fasilitas laboratorium pengujian modul PV merujuk pada standar SNI IEC 61215:2016 mulai dibangun tahun ini, dan direncanakan akan mulai beroperasi pada tahun 2019.   Tujuan utama dari kegiatan ini adalah peningkatan kualitas infrastruktur Laboratorium Pengujian  Komponen dan Sistem  Fotovotaik (LPKSF)  B2TKE-BPPT  (d/h  B2TE) dengan penambahan ruang lingkup pengujian kualitas modul surya (PV) yang merujuk pada SNI/IEC 61215:2016.   

Kegiatan pembangunan laboratorium pengujian ini akan memberikan nilai tambah bukan hanya untuk BPPT tetapi juga akan berdampak secara nasional bagi seluruh pemangku kepentingan yang bergerak di bidang PLTS, terutama industri, khususnya produsen modul PV.

SNI IEC 61215:2016 merupakan hasil adopsi identik dari standar internasional IEC 61215:2016 berjudul Modul fotovoltaik terestrial (PV) – Kualifikasi desain dan pengesahan jenis yang terdiri dari dua bagian. Bagian pertama berjudul Persyaratan Pengujian dan bagian kedua berjudul Prosedur pengujian.

Seri Standar Internasional ini menetapkan persyaratan untuk kualifikasi desain dan pengesahan jenis modul PV terestrial yang cocok untuk operasi jangka panjang pada cuaca luar yang terbuka. Bagian standar ini dimaksudkan untuk diterapkan pada semua bahan modul pelat datar terestrial seperti jenis modul silikon kristal serta modul film tipis (thin film). 

Standar ini tidak berlaku untuk modul yang memakai konsentrator sinar matahari meskipun mungkin dapat digunakan untuk modul konsentrator rendah. Untuk modul konsentrasi rendah, semua pengujian dilakukan dengan menggunakan arus, tegangan dan daya untuk rancangan konsentrator. 

Tujuan dari urutan pengujian ini adalah untuk menentukan karakteristik termal dan listrik dari modul surya serta untuk menunjukkan, bahwa modul tersebut mampu menahan terhadap paparan matahari yang cukup lama pada cuaca luar yang terbuka. Umur modul surya yang sangat berkualitas akan tergantung pada desain, lingkungan dan kondisi di mana modul surya dioperasikan.

Prosedur

Pengujian terdiri dari 19 tahapan, dimulai dengan visual inspection Module Qualification Test (MQT 1) sampai dengan pengujian stabilisasi akhir MQT 19.

  1. MQT 01, bertujuan memeriksa kerusakan visual pada modul.
  2. MQT 02, penentuan daya maksimum. Bertujuan menentukan daya maksimum modul setelah stabilisasi serta sebelum dan sesudah berbagai uji stres lingkungan. Untuk menentukan kehilangan daya akibat uji stres, uji reproduktivitas merupakan faktor yang sangat penting.
  3. MQT 03, uji insulasi. Bertujuan mengetahui apakah modul tersebut cukup terisolasi dengan baik antara bagian aktif dan bagian yang mudah diakses.
    1. Untuk modul dengan luas kurang dari 0,1 m2, resistansi insulasi tidak kurang dari 400 MΩ.
    2. Untuk modul dengan area yang lebih besar dari 0,1 m2, resistansi insulasi terukur dikalikan dengan luas modul tidak boleh kurang dari 40 MΩ
  4. MQT 04, pengukuran koefisien temperatur.
  5. MQT 05, pengukuran temperatur operasi modul nominal (NMOT).
    1. NMOT didefinisikan sebagai temperatur sel surya rata-rata dalam kesetimbangan pada modul yang terpasang pada rak penyangga modul surya yang beroperasi di dekat daya puncak di Standard Reference Environment (SRE): Sudut kemiringan: (37 ± 5)° , Total iradiasi: 800 W/m2, Temperatur lingkungan sekitar: 20°C, Kecepatan angin: 1 m/s
    2. Beban listrik: Sebuah beban resistif berukuran sedemikian rupa sehingga modul akan beroperasi dekat titik daya maksimalnya pada kondisi STC atau pada Maximum Power Point Tracker (MPPT).
    3. NMOT mirip dengan NOCT kecuali yang diukur dengan modul pada daya maksimum bukan tegangan terbuka. Pada kondisi daya maksimum (listrik) energi ditarik dari modul, oleh karena itu energi panas yang disebar ke seluruh modul berkurang dibandingkan dengan kondisi tegangan terbuka. Oleh karena itu NMOT biasanya lebih rendah beberapa derajat dibandingkan dengan kondisi NOCT.
  6. MQT 06, kinerja pada STC dan NMOT. Untuk menentukan bagaimana kinerja listrik modul bervariasi dengan beban pada temperatur sel dengan kondisi STC (1000 W/m2, 25°C, dengan distribusi radiasi spektral spektrum IEC 60904-3) dan pada NMOT (iradiasi 800 W/m2 dan temperatur sekitar 20°C dengan distribusi radiasi spektral spektrum IEC 60904-3). Pengukuran pada STC digunakan untuk memverifikasi informasi yang tertera pada modul surya.
    1. MQT 06.1, pengukuran pada STC. Temperatur (25 ± 2) °C dan  iradiasi (1000 ± 100) W/m2 (yang diukur dengan modul referensi yang sesuai), sesuai menurut IEC 60904-1 , menggunakan sinar matahari, atau setidaknya sun simulator kelas BBA yang sesuai dengan persyaratan IEC 60904-9. Temperatur modul di luar (25 ±2)°C dapat dikoreksi sampai 25°C dengan menggunakan koefisien temperatur dan seri IEC 60904 dan IEC 60891.
    2. MQT 06.2, mengukur pada NMOT
  7. MQT 07, kinerja pada iradiasi rendah. Untuk menentukan bagaimana kinerja modul sebagai funsi beban pada 25°C dan radiasi 200 W/m2 (yang diukur dengan alat referensi yang sesuai), sesuai dengan IEC 60904-1 menggunakan sinar matahari alami atau kelas simulator BBA atau lebih baik sesuai dengan persyaratan IEC 60904-9.
  8. MQT 08, uji eksposur luar ruangan. Untuk membuat penilaian  kemampuan awal modul surya apakah mampu menahan paparan sinar matahari di luar ruangan dan untuk mengungkapkan efek degradasi sinergis yang mungkin tidak terdeteksi pada pengujian di laboratorium.
  9. MQT 09, uji daya tahan hotspot. Untuk mengetahui kemampuan modul dalam menahan efek pemanasan hotspot, misal solder mencair atau memburuknya enkapsulasi. Kerusakan ini bisa dipicu oleh sel yang salah, sel yang tidak serasi, bayangan atau kotoran.
  10. MQT 10, uji prakondisi UV. Untuk mengkondisikan modul dengan radiasi ultra violet (UV) sebelum uji pembekuan siklus / kelembaban termal untuk mengidentifikasi bahan-bahan dan ikatan adesi yang rentan terhadap degradasi UV.
  11. MQT 11, uji siklus termal. Untuk mengetahui kemampuan modul untuk menahan ketidaksesuaian termal, kelelahan dan tekanan lainnya yang disebabkan oleh perubahan temperatur berulang.
  12. MQT 12, uji kelembaban-pembekuan. Untuk mengetahui kemampuan modul untuk menahan efek temperatur dan kelembaban tinggi diikuti dengan temperatur di bawah nol.
  13. MQT 13, uji panas lembab. Untuk mengetahui kemampuan modul untuk menahan efek jangka panjang penetrasi kelembaban.
  14. MQT 14, kekokohan terminasi. Untuk menentukan bahwa terminasi, pelekatan terminasi, dan pelekatan kabel ke badan modul akan tahan terhada tekanan yang mungkin diterapkan selama operasi perakitan atau penanganan secara normal. Uji (MQT 14.1) dan uji pada (MQT 14.2) harus dilakukan pada urutan C setelah MQT 12 seperti yang diberikan oleh aliran uji pada IEC 61215-1.
    1. MQT 14.1, retensi junction box pada dudukan permukaan
    2. MQT 14.2, uji jangkar kabel. Uji ini dapat dihilangkan jika junction box memenuhi syarat sesuai dengan IEC 62790.
  15. MQT 15, uji arus bocor basah. Untuk mengevaluasi isolasi modul di bawah kondisi operasi basah dan memastikan kelembaban dari hujan, kabut, embun atau salju cair tidak masuk ke bagian aktif sirkuit modul, yang dapat menyebabkan korosi, kegagalan pentanahan  atau bahaya keamanan.
  16. MQT 16, uji beban mekanis statis. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui kemampuan modul untuk menahan beban statis minimum.
  17. MQT 17, uji kejatuhan salju. Untuk memastikan bahwa modul ini mampu menahan dampak hujan es.
  18. MQT 18, pengujian diode bypass.
    1. MQT 18.1, pengujian termal diode bypass. Untuk menilai kecukupan desain termal dan reliabilitas jangka panjang yang relatif dari dioda bypass yang digunakan untuk membatasi efek merugikan kerentanan hot spot pada modul.
    2. MQT 18.2, uji fungsionalitas bypass diode. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk memverifikasi bahwa  diode dari sampel uji tetap berfungsi mengikuti MQT 09 dan MQT 18.1. Dalam kasus modul PV tanpa bypass  diode pengujian ini dapat diabaikan.
  19. MQT 19, stabilisasi. Stabilisasi akhir dilakukan untuk menentukan degradasi modul selama pengujian sebagaimana didefinisikan dalam kriteria lulus dalam IEC 61215-1: 2016, Ayat 7.