Wraz z rosnącą gęstością instalacji na europejskim rynku fotowoltaicznym wybór modułów nie ogranicza się już do prostego porównania sprawności i ceny. Coraz większe znaczenie mają normy bezpieczeństwa, odporność na warunki środowiskowe oraz długoterminowe ryzyko eksploatacyjne. W obliczu zaostrzających się regulacji i rosnącej skali projektów systemy certyfikacji stają się kluczowym czynnikiem wpływającym na decyzje inwestycyjne i niezawodność instalacji. Niniejszy artykuł omawia główne europejskie normy certyfikacyjne i metody badań, wyjaśnia ich znaczenie techniczne w praktyce projektowej oraz pomaga w bardziej uporządkowanej ocenie zakupu i ryzyka związanego z modułami fotowoltaicznymi.
Spis treści
- Dlaczego certyfikacja i testowanie paneli słonecznych są tak ważne?
- Kluczowe międzynarodowe normy certyfikacyjne i testowe
- Jak certyfikacja przeciwpożarowa wpływa na wybór modułów fotowoltaicznych?
- Testy niezawodności modułów fotowoltaicznych w szczególnych warunkach środowiskowych
- Trendy w certyfikacji i przyszłe decyzje zakupowe
1. Dlaczego certyfikacja i testowanie paneli słonecznych są tak ważne?
Certyfikacja i testowanie paneli słonecznych nie są jedynie formalnym wymogiem zgodności, lecz mają bezpośredni wpływ na długoterminową niezawodność, bezpieczeństwo i stabilność inwestycji. Typowa instalacja fotowoltaiczna projektowana jest na okres eksploatacji przekraczający 25 lat. W tak długim cyklu pracy nawet niewielkie wady konstrukcyjne lub materiałowe mogą się kumulować, wpływając na wydajność energetyczną i bezpieczeństwo systemu. Standaryzowane testy certyfikacyjne wykorzystują przyspieszone starzenie i symulacje obciążeń środowiskowych, aby jeszcze przed wprowadzeniem produktu na rynek wykryć potencjalne ryzyka konstrukcyjne i materiałowe oraz zwiększyć przewidywalność pracy w długim okresie.
Z praktycznego punktu widzenia znaczenie tych norm certyfikacyjnych przejawia się głównie w dwóch aspektach:
- Zgodnie z międzynarodowymi normami IEC (International Electrotechnical Commission) moduły fotowoltaiczne muszą przejść systematyczne testy niezawodności i bezpieczeństwa oraz zostać zweryfikowane przez niezależne instytucje, takie jak TÜV. Ogranicza to ryzyko wczesnych awarii, zagrożeń elektrycznych i potencjalnych zagrożeń pożarowych.
- Testy certyfikacyjne oceniają również wydajność energetyczną, trwałość i przebieg degradacji. W ramach systemów jakości ISO i ujednoliconych procedur badawczych normy te tworzą porównywalne punkty odniesienia między produktami i umożliwiają podejmowanie decyzji zakupowych w oparciu o zweryfikowane dane.
Dla inwestycji fotowoltaicznych opartych na stabilnej, długoterminowej produkcji energii certyfikacja pełni podwójną rolę – zapewnienia jakości i ograniczania ryzyka. Gwarantuje przewidywalne parametry pracy w różnych warunkach klimatycznych i eksploatacyjnych oraz stanowi techniczną podstawę dla finansowania, oceny ubezpieczeniowej i zgodności regulacyjnej.
2. Kluczowe międzynarodowe normy certyfikacyjne i testowe
Na międzynarodowym rynku fotowoltaicznym funkcjonuje wiele systemów certyfikacji, jednak podstawę oceny niezawodności i bezpieczeństwa modułów stanowią przede wszystkim dwie kluczowe normy opracowane przez IEC (International Electrotechnical Commission): IEC 61215 oraz IEC 61730. Są one powszechnie uznawane za techniczny próg wejścia dla modułów fotowoltaicznych na rynki europejskie i światowe oraz stanowią jedno z najważniejszych odniesień przy podejmowaniu decyzji zakupowych.
IEC 61215: Weryfikacja długoterminowej niezawodności
Norma IEC 61215 służy do oceny długoterminowej niezawodności modułów fotowoltaicznych. Poprzez przyspieszone testy starzeniowe i symulacje obciążeń środowiskowych, odzwierciedlające rzeczywiste warunki eksploatacji, analizuje się potencjalne ryzyka środowiskowe w trakcie wieloletniej pracy. Kluczowe elementy badań obejmują:
- testy cykli temperaturowych i wilgotnościowo-cieplnych w celu oceny trwałości materiałów
- testy obciążeń mechanicznych weryfikujące odporność na wiatr i śnieg
- testy starzenia UV sprawdzające stabilność parametrów przy długotrwałym nasłonecznieniu
Certyfikacja zgodna z IEC 61215 potwierdza, że moduł przeszedł systematyczne testy obciążeniowe w warunkach laboratoryjnych, co zwiększa przewidywalność jego pracy w długim okresie.
IEC 61730: Bezpieczeństwo elektryczne i konstrukcyjne
Norma IEC 61730 koncentruje się na ocenie bezpieczeństwa modułów fotowoltaicznych i zapewnia kontrolę ryzyka dla użytkowników oraz urządzeń podczas długotrwałej eksploatacji. Obejmuje ona przede wszystkim bezpieczeństwo elektryczne, właściwości izolacyjne oraz ryzyka wynikające z oddziaływania z otoczeniem. Najważniejsze obszary badań to:
- izolacja i ochrona przed porażeniem elektrycznym
- ocena ryzyka pożarowego
- weryfikacja integralności konstrukcyjnej kluczowych komponentów
Norma ta ma szczególne znaczenie w projektach komercyjnych i przemysłowych, ponieważ bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo systemu i zgodność z wymaganiami regulacyjnymi. Testy są zazwyczaj weryfikowane przez niezależne jednostki certyfikujące, takie jak TÜV, co zapewnia obiektywność i wiarygodność procesu.
Oprócz podstawowych norm IEC funkcjonują również dodatkowe certyfikacje zgodności i systemów zarządzania, takie jak oznaczenie CE, certyfikacja systemów jakości ISO czy regionalne standardy branżowe. Odzwierciedlają one głównie zgodność z przepisami i jakość procesów produkcyjnych, lecz nie służą bezpośrednio do oceny długoterminowej niezawodności i bezpieczeństwa modułów, dlatego w praktyce stanowią uzupełniające kryterium przy zakupie.
3. Jak certyfikacja przeciwpożarowa wpływa na wybór modułów fotowoltaicznych?
Wraz z coraz częstszym montażem systemów fotowoltaicznych na dachach obiektów komercyjnych i przemysłowych odporność ogniowa modułów staje się istotnym zagadnieniem na rynku europejskim. W przeciwieństwie do instalacji naziemnych systemy dachowe są bezpośrednio zintegrowane z konstrukcją budynku. W przypadku awarii elektrycznej lub lokalnego przegrzania mogą więc powodować efekt łańcuchowy zagrażający bezpieczeństwu obiektu. Z tego względu na etapie oceny technicznej wielu projektów klasy odporności ogniowej są traktowane jako równie ważne jak kryteria bezpieczeństwa elektrycznego.
W Europie odporność ogniowa modułów fotowoltaicznych ocenia się zazwyczaj zgodnie z systemem klasyfikacji reakcji na ogień materiałów budowlanych EN 13501. Norma ta określa jednolite metody badań i klasyfikacji zachowania materiałów w warunkach pożaru, w tym powszechnie stosowaną w systemach dachowych klasyfikację Broof. Moduły testowane według tego systemu łatwiej spełniają wymagania przepisów budowlanych i procedur zatwierdzania projektów, szczególnie w gęsto zabudowanych obiektach komercyjnych i użyteczności publicznej.
Z punktu widzenia konstrukcyjnego różne typy modułów fotowoltaicznych wykazują odmienne właściwości w zakresie zachowania w warunkach wysokiej temperatury. Nowoczesne technologie wysokosprawnych modułów, takie jak modułów IBC, modułów TOPCon i moduły HJT, często wykorzystują konstrukcje dwuszybowe lub ulepszone rozwiązania typu szkło–szkło. Charakteryzują się one większą stabilnością materiałową w wysokich temperaturach oraz niższym ryzykiem zapłonu, co zwiększa ich przydatność w zastosowaniach dachowych.
Testy przeciwpożarowe są zwykle przeprowadzane przez niezależne jednostki certyfikujące, co zapewnia obiektywność i możliwość weryfikacji wyników. Specjalistyczne laboratoria, takie jak Istituto Giordano, oferują badania i certyfikację materiałów budowlanych zgodnie z europejskimi normami, dostarczając technicznych podstaw do oceny projektów.
Dla podmiotów dokonujących zakupu uwzględnienie certyfikacji przeciwpożarowej w procesie wyboru modułów pozwala na wcześniejsze rozpoznanie potencjalnych zagrożeń i ograniczenie niepewności w procedurach zatwierdzania i zgodności. W projektach dachowych dla sektora komercyjnego i przemysłowego należy w pierwszej kolejności sprawdzić, czy moduły posiadają klasyfikację ogniową EN 13501, stabilną konstrukcję dwuszybową oraz możliwe do zweryfikowania raporty z badań niezależnych instytucji. Czynniki te mają bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo systemu i jego długoterminową niezawodność.
4. Testy niezawodności modułów fotowoltaicznych w szczególnych warunkach środowiskowych
Oprócz standardowych certyfikacji niezawodności i bezpieczeństwa niektóre warunki środowiskowe stawiają wyższe wymagania wobec długoterminowej pracy modułów fotowoltaicznych. W środowiskach nadmorskich, o wysokiej wilgotności, w obiektach rolniczych lub w systemach wysokiego napięcia konieczne są ukierunkowane testy środowiskowe, aby ograniczyć ryzyko starzenia materiałów, degradacji elektrycznej i uszkodzeń konstrukcyjnych. Specjalistyczne testy niezawodności stanowią więc bezpośrednie kryterium odniesienia przy wyborze modułów do takich projektów.
Test korozyjny w mgle solnej: środowiska nadmorskie i wilgotne
W regionach nadmorskich lub tam, gdzie zimą często stosuje się sól odladzającą, zasolone powietrze przyspiesza korozję elementów metalowych i materiałów enkapsulacyjnych. W celu oceny tego ryzyka moduły fotowoltaiczne bada się zwykle zgodnie z normą IEC 61701. Test ten symuluje długotrwałą ekspozycję na środowisko solne i ocenia odporność na korozję ram, połączeń ogniw oraz materiałów uszczelniających.
Jako niezależna instytucja badawcza TÜV Rheinland opublikowała procedury i metody oceny modułów PV w środowiskach korozyjnych. Wyniki tych badań stanowią istotny punkt odniesienia przy wyborze modułów do projektów w strefach nadmorskich i o wysokiej wilgotności. W systemach narażonych na długotrwałe działanie mgły solnej wybór modułów z odpowiednią certyfikacją pomaga ograniczyć ryzyko korozji konstrukcji i spadku wydajności.
Test odporności na amoniak: środowiska rolnicze i przemysłowe
W pobliżu budynków rolniczych lub obiektów hodowlanych podwyższone stężenie amoniaku w powietrzu może przyspieszać starzenie materiałów enkapsulacyjnych i prowadzić do awarii połączeń elektrycznych. Norma IEC 62716 określa test odporności modułów na działanie amoniaku.
W przypadku dachów gospodarstw rolnych i obiektów magazynowych zastosowanie modułów przetestowanych pod kątem odporności na amoniak zmniejsza ryzyko degradacji materiałów i usterek połączeń elektrycznych, zwiększając stabilność systemu w długim okresie.
Test odporności PID: systemy wysokiego napięcia
W systemach fotowoltaicznych wysokiego napięcia degradacja indukowana potencjałem (PID) może stopniowo obniżać wydajność modułów. Testy PID symulują warunki długotrwałej pracy przy wysokiej temperaturze, wilgotności i napięciu, oceniając odporność na utratę parametrów.
W dużych instalacjach komercyjnych i projektach przyłączonych do sieci wysokiego napięcia wybór modułów z potwierdzoną odpornością PID pomaga utrzymać długoterminową produkcję energii i ograniczyć ukryte straty wydajności.
Zalecenia dotyczące wyboru
W projektach realizowanych w szczególnych warunkach środowiskowych wybór modułów nie powinien opierać się wyłącznie na mocy lub sprawności. Kluczowa jest ocena ich odporności na konkretne warunki pracy. Sprawdzenie, czy moduły przeszły testy mgły solnej, odporności na amoniak lub PID oraz weryfikacja odpowiednich certyfikatów niezależnych instytucji to podstawowe kroki w ograniczaniu długoterminowego ryzyka eksploatacyjnego.
5. Trendy w certyfikacji i przyszłe decyzje zakupowe
Wraz z dojrzewaniem europejskiego rynku fotowoltaicznego certyfikacja modułów przekształca się z podstawowego wymogu zgodności w narzędzie zarządzania ryzykiem. Decyzje zakupowe odchodzą od prostego porównywania mocy i ceny w kierunku oceny długoterminowej niezawodności, bezpieczeństwa oraz odporności na warunki środowiskowe. Systemy fotowoltaiczne są coraz częściej traktowane jako długoterminowe aktywa eksploatacyjne, a nie jednorazowe zakupy sprzętu.
W projektach komercyjnych i przemysłowych systemy certyfikacji są dziś ściśle powiązane z konkretnymi scenariuszami zastosowań. Klasy odporności ogniowej i specjalistyczne testy środowiskowe nie są już dodatkowymi opcjami, lecz integralną częścią kompleksowej oceny ryzyka. Przy wyborze modułów należy więc uwzględniać nie tylko parametry wydajności, ale również stabilność pracy w określonych warunkach budowlanych i środowiskowych.
Z perspektywy projektowej wybór modułów można podzielić na trzy poziomy oceny:
- Podstawowa certyfikacja niezawodności i bezpieczeństwa: potwierdzenie zgodności z kluczowymi normami IEC oraz stabilnych podstaw konstrukcyjnych i elektrycznych
- Testy specyficzne dla danego zastosowania: określenie potrzeby dodatkowych certyfikacji dotyczących ochrony przeciwpożarowej, mgły solnej, amoniaku lub odporności PID
- Ocena długoterminowego ryzyka eksploatacyjnego: dopasowanie profilu certyfikacji modułu do typu budynku i warunków pracy
W praktycznej ocenie projektów coraz częściej preferowane są moduły z kompleksowym zakresem certyfikacji, odpowiadającym rzeczywistym scenariuszom ryzyka. Takie podejście oparte na zarządzaniu ryzykiem staje się standardem na europejskim rynku PV.
Zwiększa ono bezpieczeństwo i niezawodność systemów, a także zapewnia bardziej przejrzyste podstawy techniczne dla finansowania, oceny ubezpieczeniowej i długoterminowej eksploatacji. W perspektywie długoterminowej certyfikacyjna ocena ryzyka będzie nadal kształtować decyzje dotyczące zakupu modułów fotowoltaicznych.
Maysun Solar dostarcza na rynek europejski moduły fotowoltaiczne zgodne z międzynarodowymi standardami certyfikacyjnymi, obejmujące technologiach IBC, technologiach TOPCon, technologiach HJT. Produkty są projektowane z myślą o długoterminowej niezawodności, bezpieczeństwie i odporności na warunki środowiskowe oraz nadają się do różnych zastosowań dachowych i systemowych.
Referencje:
IEC 61215 — Terrestrial Photovoltaic (PV) Modules — Design Qualification and Type Approval. IEC Webstore. https://webstore.iec.ch/publication/61345
IEC 61730 — Photovoltaic (PV) Module Safety Qualification. IEC Webstore. https://webstore.iec.ch/publication/59803
P. F. Jack et al., PV Module Corrosion from Ammonia and Salt Mist — Experimental Study with Full-Size Modules, ResearchGate, 2016. https://www.researchgate.net/publication/308950750_PV_Module_Corrosion_from_Ammonia_and_Salt_Mist_-_Experimental_Study_with_Full-Size_Modules
TÜV Rheinland, Photovoltaic Module Testing and Certification Services. https://www.tuv.com/world/en/photovoltaic-modules.html
European Commission — Joint Research Centre (JRC), European Solar Test Installation (ESTI) — PV Performance and Reliability Research. https://joint-research-centre.ec.europa.eu/european-solar-test-installation_en
Może Ci się spodobać: