Meski sistem sudah dirancang sedemikian rupa, bukan berarti kinerjanya sempurna. Karena itulah, untuk menentukan standar kinerja atas keberterimaan pelanggan dan pemeliharaan lanjutan, kita membutuhkan komisioning. Selain penting untuk kinerja sistem fotovoltaik (PV), Komisioning juga penting untuk aspek masa pakai peralatan, keamanan, ROI, dan garansi.
Langkah 1: Desain dan produksi sistem fotovoltaik
Agar target produksi di lokasi tercapai, Anda harus menentukan sumber daya tenaga surya. Tidak hanya itu, Anda juga harus memperhitungkan segala kemungkinan bayangan yang menutupi panel tersebut. Sumber daya tenaga surya diukur pada jam matahari puncak, yaitu jumlah jam instalasi Anda mencapai 1.000 watt per meter persegi per hari. Misalnya, sumber daya tenaga surya di mayoritas daerah di California sangat besar: 6.000 watt per meter persegi, atau 6 jam matahari puncak. Gunakan Fluke IRR-1 Solar Irradiance Meter untuk menentukan besaran penyinaran surya yang sebenarnya (watt/m2).
Misalnya, Anda memiliki rangkaian panel PV berdaya 10 kW. Proyeksi produksi tahunan bisa dihitung dengan rumus: rangkaian panel berdaya 10 kW x 6 jam matahari puncak x 365 per tahun x 0,85 (penurunan 15% akibat hilangnya daya dalam jaringan kabel dan inverter). Rangkaian panel tersebut semestinya akan menghasilkan energi sebesar 18.615 kWh per tahun atau 51 kWh per hari.
Langkah 2: Mengukur kinerja PV
Setelah berhasil dipasang, pastikan sistem beroperasi sebagaimana mestinya. Caranya adalah dengan mengukur karakteristik kelistrikan dan daya sebenarnya yang dihasilkan rangkaian papan panel.
Kinerja papan panel PV didasarkan pada kurva arus-tegangan (IV). Inverter bukan hanya mengonversi arus DC ke AC, melainkan juga memaksimalkan output dayanya. Ini bisa terjadi karena inverter menangkap arus dan tegangan—ingat, daya merupakan gabungan dari tegangan dan arus—di mana stringnya menghasilkan daya terbesar. Arus hubungan singkat (Isc) adalah arus maksimum dari sel. Daya bisa dihasilkan jika ada perbedaan tegangan, yaitu ada kontak antara kabel positif dan negatif. Tegangan sirkuit terbuka (Voc) adalah tegangan maksimum dari sel: Sirkuit terbuka tidak akan menghasilkan daya. Titik di modul yang menghasilkan daya terbesar disebut titik daya maksimum (maximum power point/mpp).
Untuk mengetahui apakah rangkaian panel berfungsi sebagaimana mestinya, Anda harus mengetahui Voc dan Isc. Keduanya tercantum pada lembar data modul. Ukur Voc dan Isc sebelum dan setelah pemasangan.
Anda dapat menggunakan Fluke 393 FC CAT III Clamp Meter untuk mengukur Voc. Pengukuran ini perlu dilakukan untuk mengetahui tegangan antara terminal positif dan negatif. Karena sudah ber-rating CAT III 1500 V/CAT IV 600V, Fluke 393 FC aman dan andal digunakan untuk melakukan pengukuran di lingkungan CAT III. Misalnya, instalasi surya. Gunakan Termometer Fluke 64 MAX IR untuk mengetahui suhu modul. Dengan demikian, Anda dapat memperkirakan efek suhu terhadap Voc (makin rendah suhunya, makin tinggi tegangannya. Begitu pun sebaliknya). 393 FC akan memberikan peringatan audio jika ada polaritas saat menguji Voc. Jika dibalik, ada kemungkinan combiner box atau sirkuit lain terhubung secara seri tanpa disengaja. Konsekuensinya, besaran tegangan bisa melampaui tegangan input inverter maksimum.
Untuk menguji Isc, lepas semua sirkuit paralel, lalu putuskan arus di sirkuit dengan hati-hati. Ukur arus antara terminal positif dan negatif menggunakan multimeter. Atur dial ke besaran arus di atas besaran perkiraannya. Catat nilai Isc dan Voc di aplikasi Fluke Connect™ dan simpan nilai tersebut untuk pembuatan tren dan pelaporan
Periksa resistansi insulasi konduktor Anda, koneksi antara modul dan antara modul dan tegangan, dan resistansi Anda terhadap arde. Gunakan Fluke 1630-2 FC Earth Ground Clamp untuk mengukur resistansi arde guna memastikan bahwa besaran arde di bawah 25 ohm.
Langkah 3: Mengukur varians
Meskipun dipasang dengan benar, daya listrik yang dihasilkan oleh sistem PV mungkin gagal memenuhi target. Oleh karena itu, suatu modul harus memiliki karakteristik listrik tertentu. Alasannya, inverter memiliki arus masuk minimum dan maksimum. Namun, jika besaran arus masuknya di bawah dan di atas besaran minimum dan maksimumnya, tidak akan ada daya yang dihasilkan.
Skenario 1: Besaran tegangan sirkuit terbuka atau arus hubungan singkat berada di atas atau di bawah besaran yang tercantum di lembar data
Dalam kasus ini, string Anda memiliki satu atau beberapa modul yang karakteristiknya tidak memenuhi spesifikasi. Jika besaran tegangan sirkuit terbuka berada di luar rentang, ada kemungkinan inverter Anda tidak menghasilkan daya. Jika arus hubungan singkat berada di luar rentang, kemungkinan ada kesalahan penggunaan modul. Kesalahan ini dapat berimbas buruk terhadap kinerja rangkaian panel surya Anda karena arus string dibatasi oleh modul yang memiliki arus terendah. Temukan, lalu ganti modul yang tidak sesuai tersebut.
Skenario 2: Daya yang dihasilkan rendah
Jika daya yang dihasilkan tidak sesuai harapan, mungkin ada masalah. Memang, daya yang dihasilkan bisa fluktuatif. Namun, jika besaran dayanya selalu di bawah perkiraan, ada kemungkinan terjadi kerusakan string, kesalahan arde, atau terhalang bayangan.
Salah satu penyebabnya adalah titik panas, yaitu akumulasi arus dan panas pada sel yang mengalami hubungan singkat. Akibatnya, kinerjanya anjlok dan bisa menyebabkan kebakaran. Thermal imager, seperti Fluke Ti480 PRO Infrared Camera atau TiS75+ Thermal Camera, bisa digunakan untuk mendeteksi titik panas dengan cepat.
Penyebab lainnya adalah kerusakan arde. Akan tetapi, kerusakan arde lebih sulit terdeteksi. Anda pun harus menguji tegangan dan arus di setiap konduktor dan konduktor arde peralatan (equipment grounding conductor/EGC), yang mengalirkan arus liar ke arde. Tegangan dan arus pada EGC mengindikasikan adanya kerusakan arde. Ada sejumlah faktor yang menyebabkan kerusakan arde. Misalnya, kerusakan insulasi konduktor, kesalahan pemasangan, kabel terjepit, dan air yang bisa menghantarkan arus listrik antara konduktor dan EGC. Temukan sumber masalahnya, lalu ganti atau perbaiki kabel yang rusak.
Bayangan serta kesalahan sudut kemiringan serta orientasi (sudut azimut) dalam pemasangan panel surya adalah beberapa faktor yang menyebabnya rendahnya daya yang dihasilkan. Gunakan solar pathfinder untuk menemukan lokasi pemasangan panel surya agar tidak terganggu oleh bayangan, jika memungkinkan. Mengubah sudut kemiringan dan orientasi rangkaian panel surya sehingga menghadap langsung ke matahari bukanlah langkah yang efektif dan efisien. Namun, ada baiknya tentukan sudut kemiringan dan azimut standar agar Anda bisa menerapkannya pada kemudian hari.
Dalam sistem PV skala besar, daya dari sistem tenaga surya akan mengalir melalui trafo setelah diubah dayanya, demi memaksimalkan tegangan. Daya tersebut kemudian dialirkan ke switchgear dan kabel tegangan sedang yang sering mengalami kendala penurunan resistansi insulasi. Untuk kabel tegangan sedang dan tinggi, gunakan Fluke 1555 FC 10 kV Insulation Tester, yang dapat menguji hingga 10.000 volt.
Jika sistem menggunakan baterai, bandingkan perkiraan tegangan baterai dan status pengisian daya dengan yang sebenarnya menggunakan Fluke 500 Series Battery Analyzer.