1.Rejtett veszélyek a fellendülő fotovoltaikus ipar mögött

Az utóbbi években a globális fotovoltaikus piac elképesztő ütemben, rakétasebességhez hasonlóan növekedett. Emlékszem még, amikor öt évvel ezelőtt részt vettem a németországi napenergia-kiállításon, a modulok teljesítménye a mainstream 300 W körül volt. Manapság nem ritka, hogy 600 W-nál nagyobb kétoldalas modulokat látunk. E telepítési fellendülés közepette azonban egy kulcsfontosságú kérdés gyakran figyelmen kívül marad - a rendszervédelem.

Tavaly cégünk egy törökországi esetet kezelt: egy 5 MW-os talajra telepített erőművet. Három hónappal a hálózatra való csatlakozás után négy inverter égett le egymás után. A helyszíni vizsgálat során kiderült, hogy a tulajdonos költségeket takarított meg azzal, hogy elhagyta a túlfeszültség-védelmi eszközöket az egyenáramú oldalon. A végső veszteség meghaladta a 200 000 amerikai dollárt, ami elegendő volt több száz csúcskategóriás túlfeszültség-levezető beszerzésére. Az ilyen tanulságok nem ritkák az iparágban.

2.A fotovoltaikus rendszerek által elszenvedett „feszültséggyilkosok”

2.1Villámcsapás: a legveszélyesebb fenyegetés

Találkoztam egy halászati ​​sugárzási energiát kiegészítő projekttel Hainanban. A helyi területen évente több mint 90 napon vannak zivatarok. Az üzemeltetési felügyelőjük tájékoztatott arról, hogy az SPD telepítése előtt minden évben feszültség alatt voltak a zivatarok idején. A legsúlyosabb incidens az volt, hogy egy indukált villámcsapás miatt az egész tömb összes string típusú invertere együttesen "bekapcsolódott".

Érdekes módon sokan úgy gondolják, hogy csak a közvetlen villámcsapások veszélyesek. Valójában az észlelési adataink azt mutatják, hogy a 3 kilométeres sugarú körön belüli villámcsapások olyan erős indukált túlfeszültséget generálhatnak, amely elég erős ahhoz, hogy károsítsa a berendezéseket. Volt egyszer egy brazil projekt, ahol a villámcsapás pontja a szomszédos farmon volt, mégis a fotovoltaikus rendszer összes felügyeleti moduljának meghibásodását okozta.

2.2Hálózati ingadozás: A láthatatlan gyilkos

Amikor tavaly részt vettünk egy tetőtéri projekt üzembe helyezésében Vietnámban, megdöbbentő adatokat rögzítettünk: A helyi elektromos hálózat feszültségingadozása a csúcsfogyasztási időszakokban gyakran meghaladta a 15%-ot. Ez a folyamatos feszültségtorzulás károsabb a berendezések élettartamára, mint a pillanatnyi túlfeszültségek.

A problémásabb probléma maga a fotovoltaikus rendszer által generált túlfeszültség. Ne feledjük, hogy egy bizonyos márkájú inverter tesztelésekor a leállítás során keletkezett feszültségcsúcs valójában a névleges feszültség négyszerese volt! Ez a fajta „önmagában generált és fogyasztott” túlfeszültség olyan dolog, amit sok ingatlantulajdonos egyszerűen nem vesz észre.

3.Hogyan védi az SPD a fotovoltaikus rendszert?

3.1Többrétegű védelem: Vegyél fel egy „golyóálló mellényt” a rendszernek

Egy jó védelmi rendszernek olyannak kell lennie, mint egy hagyma, többrétegű védelemmel. Általában azt javasoljuk, hogy az ügyfelek alkalmazzák a következőt:háromszintű védelmi stratégia:

Tömbszint:Szereljen fel 2-es típusú túlfeszültség-védelmi eszközt az elosztódobozra a legtöbb indukált villám elleni védelem érdekében.

Inverter szint: Használjon dedikált fotovoltaikus túlfeszültség-levezetőt az egyenáramú bemeneti oldalon. Fordítson különös figyelmet az Uc feszültség kiválasztására.

Hálózati csatlakozási pont:Szereljen fel a helyi hálózati jellemzőknek megfelelő túlfeszültség-védőkapcsolót a váltakozó áramú oldalon.

3.2Kiválasztási félreértés: Minél magasabb a paraméter, annál jobb

Gyakran megfigyelhető, hogy az ügyfelek vakon törekszenek a magas Imax értékekre. Valójában a legtöbb elosztott projekthez 20 kA-es kisülési kapacitás elegendő. A kulcs a következőkben rejlik:

- Feszültségillesztési képesség (Uc ≥ 1,2 × Maximális rendszerfeszültség)

- Maradékfeszültség szintje (Ez kulcsfontosságú, mivel ettől függ, hogy a berendezés valóban védhető-e)

- Degradációjelző funkció (Ez rendkívül fontos, mivel megakadályozhatja a "zombi SPD"-t)

Egy ausztrál ügyfél ragaszkodott egy 40 kA-es névleges áramerősségű levezető védőkapcsoló (SPD) beszereléséhez. A túl alacsony Uc feszültség megválasztása miatt azonban az SPD idő előtt elöregedett, amikor a rendszer kis terhelés alatt volt.

3.3Ne hagyd, hogy a védelmi hiányosságok lehúzzák a befektetési hozamokat

Túl sok aprólékos gonddal dolgozó háztulajdonost láttam már, akik hajlandóak sok pénzt költeni első osztályú alkatrészekre, de túlságosan óvatosak a rendszer védelmével kapcsolatban. Valójában egy jól megtervezett SPD (túlfeszültség-védelmi eszköz) megoldás általában a teljes projekt költségének mindössze 0,3–0,5%-át teszi ki, mégis az elektromos hibák több mint 80%-át képes megelőzni.

A tervezési fázisban mindenkinek a következőket kell figyelembe vennie:

- Helyi adatok a zivataros napokról (amelyek könnyen beszerezhetők a meteorológiai hivataltól)

- Hálózati minőségjelentések

- A berendezésgyártók által meghatározott túlfeszültség-tűrési szabványok

Következtetés

Ahhoz, hogy egy fotovoltaikus rendszer 25 évig stabilan működjön, megbízható túlfeszültség-védelemre van szüksége. Ez olyan, mintha biztonsági öv nélkül dolgoznánk magasban – lehet, hogy az első 99 alkalommal sikerül biztonságban maradnunk, de a századik alkalom sokba kerülhet.