المعايير العالمية للألواح الشمسية الكهروضوئية: ضمان الجودة والكفاءة والسلامة
تُعد الطاقة الشمسية من أسرع مصادر الطاقة المتجددة نمواً في العالم، ومع توسع استخدامها سواء على مستوى المنازل أو المشاريع على مستوى المرافق “Utility Scale Projects”، أصبحت الحاجة إلى الالتزام بالمعايير العالمية ضرورة أساسية لضمان الأداء الآمن والمستدام. وفي هذا السياق، تلعب المعايير الصادرة عن اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC: International Electrotechnical Commission) دوراً محورياً في تنظيم قطاع الطاقة الشمسية، بدءاً من تصنيع المكونات وحتى التشغيل والصيانة.
ما هي معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية “ IEC“؟
تُعد اللجنة الكهروتقنية الدولية الجهة الدولية المسؤولة عن وضع معايير موحدة للأجهزة والمعدات الكهروتقنية. وفي قطاع الطاقة الشمسية الكهروضوئية، تساعد هذه المعايير على:
- ضمان مطابقة المنتجات لمتطلبات الجودة والسلامة.
- توحيد المواصفات الفنية لتسهيل التبادل التجاري بين الدول.
- حماية الاستثمارات من خلال خفض مخاطر الأعطال والحوادث.
معايير الألواح الشمسية (PV Modules) الصادرة عن اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC):
- IEC 61215 : يختص باختبارات الأداء والمتانة للألواح الشمسية البلورية (Crystalline) والألواح الشمسية بتقنية الأغشية الرقيقة (Thin Film).
- IEC 61730 : يركز على متطلبات السلامة الكهربائية والميكانيكية للألواح الشمسية.
- IEC 61701: اختبار مقاومة التآكل برذاذ الملح في البيئات الساحلية.
- IEC 62716: اختبار مقاومة الأمونيا في البيئات الزراعية.
- IEC 62938: يحدد طريقة اختبار لتحمّل الألواح الشمسية ذات الإطار “Framed PV Moules” للأحمال الميكانيكية الناتجة عن تراكم الثلوج بشكل غير متجانس (Non-uniform Snow Load).
- IEC 62892: معيار اختبار الدورات الحرارية المطوَّلة للألواح الكهروضوئية، بحيث تتعرض الألواح لدورات حرارية (Thermal Cycling) أكثر من تلك الواردة في المعيار الأساسي IEC 61215 الخاص بتأهيل واعتمادية الألواح الكهروضوئية.
- IEC 62941: يضع هذا المعيار أفضل الممارسات لتصميم المنتجات وضبط المواد وعمليات التصنيع في مصانع الألواح الشمسية بهدف تعزيز موثوقية الأداء وضمان استمرارية الجودة.
- IEC 61853: يقيم كفاءة الألواح تحت ظروف إشعاع وحرارة مختلفة.
- IEC 62979: اختبار تقييم مقاومة ديودات التجاوز (By-pass Diodes) في الألواح ضد خطر الانفلات الحراري (Thermal Runaway).
- IEC 63202-1: يحدد إجراءات قياس ظاهرة التدهور الناتج عن الضوء (Light Induced Degradation: LID) في خلايا السيليكون البلورية.
ما هي المواصفات التقنية الصادرة عن اللجنة الكهروتقنية الدولية “ IEC“؟
المواصفة التقنية “Technical Specification: TS” الصادرة عن اللجنة الكهروتقنية هي وثيقة تشبه المعيار الدولي من حيث التفصيل والشمولية، لكنها لم تصل بعد إلى مرحلة الاعتماد الكامل كمعيار رسمي.
يعود ذلك إما لعدم تحقق إجماع كامل بين الدول الأعضاء أو لأن موضوع التوحيد القياسي ما يزال مبكراً. ورغم ذلك، تعتبر المواصفة التقنية وثيقة إلزامية يتم تطويرها وفق نفس إجراءات التوافق المعتمدة للمعايير الدولية، حيث تمر بمراحل صياغة ومناقشة وتنتهي بالتصويت في مرحلة Draft Technical Specification (DTS) بعد مرحلة Committee Draft (CD). لكي يتم اعتمادها، يجب أن تحظى بموافقة ثلثي الأعضاء المشاركين في اللجنة الفنية أو اللجنة الفرعية. وبذلك يمكن النظر إلى المواصفة التقنية “Technical Specification” على أنها خطوة انتقالية نحو المعيار الدولي، فهي أكثر رسمية من التقرير الفني (Technical Report: TR) لكنها أقل نضجاً من المعيار الدولي الكامل (International Standard).
أهم المواصفات التقنية للألواح الشمسية (PV Modules) الصادرة عن اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC):
- IEC TS 63397: تقدم هذه المواصفة متطلبات إضافية لمقاومة الألواح لأحجار البَرَد في البيئات عالية المخاطر، بما يتجاوز نطاق اختبارات سلسلة IEC 61215، لمساعدة المطوّرين على اختيار الوحدات المناسبة وتحسين تصميمها.
- IEC TS 63126: تقدم هذه المواصفة متطلبات إضافية لاختبار الألواح في البيئات ذات درجات الحرارة العالية.
- IEC TS 62782: اختبار التحميل الميكانيكي الديناميكي (Dynamic Mechanical Load) للألواح لضمان تحمل الاهتزازات والضغوط المتكررة.
- IEC TS 62804: اختبار التدهور المُحفّز بالجهد الكهربائي ” Potential Induced Degradation – PID”.
- IEC TS 62915: يضع إرشادات لإعادة الاختبارات والحفاظ على اعتماد النوع وتأهيل السلامة عند تعديل تصميم أو مكوّنات الألواح الشمسية المعتمدة.
- IEC TS 63202-2: تحدد هذه المواصفة طرق استخدام تقنية التصوير باللمعان الكهربائي (Electroluminescence – EL) للكشف عن العيوب في خلايا السيليكون البلورية غير المغلفة، حيث يتم وضع الخلية تحت انحياز أمامي لتصويرها، مع تقديم إرشادات لالتقاط الصور وقائمة بالعيوب التي يمكن اكتشافها وطرق تمييزها.
- IEC TS 63342: يحدّد طريقة كشف تدهور الضوء ودرجات الحرارة المرتفعة (Light and elevated temperature induced degradation: LETID) في ألواح السيليكون البلوري عبر حقن تيار عند درجات حرارة مرتفعة.
- IEC TS 63209-1: يقدّم إجراءات اختبار إضافية تتجاوز اختبارات التأهيل الأساسية في IEC 61215، بهدف تقييم موثوقية الألواح الشمسية على المدى الطويل ولمواد تصنيع مختلفة (BOMs).
- IEC TS 63209-2: يوفّر مجموعة من اختبارات الإجهاد البيئي لتقييم موثوقية المواد البوليمرية المستخدمة في الألواح الشمسية، مثل الطبقات الخلفية (Backsheets) ومواد التغليف (Encapsulants) في الألواح الزجاج/زجاج أو زجاج/طبقة خلفية. تهدف المواصفة إلى استكمال اختبارات التأهيل الأساسية في IEC 61215 و IEC 61730، ويستخدم لأغراض تحليل الموثوقية طويلة الأمد وليس كاختبار نجاح أو فشل.
- IEC TR 63279: يقدّم هذا التقرير الفني مراجعة لاختبارات الإجهاد المتسارع المتسلسلة والمركبة، بهدف الكشف عن أنماط التدهور المحتملة في الألواح الشمسية والتي قد لا تظهر في الاختبارات التقليدية أحادية العامل.
The Solarest موقع عربي مختص في الطاقة الشمسية من اخبار وفيديوهات تعليمية