1.Skrivene opasnosti iza procvata fotonaponske industrije

Posljednjih godina globalno tržište fotonaponskih sustava raste nevjerojatnom brzinom, poput rakete. Još se sjećam kada sam prije pet godina prisustvovao sajmu solarne energije u Njemačkoj, snaga glavnih modula bila je oko 300 W. Sada nije neuobičajeno vidjeti dvostrane module od 600 W+. Međutim, usred ovog procvata instalacija, ključno pitanje se često zanemaruje - zaštita sustava.

Prošle godine, naša tvrtka je rješavala slučaj iz Turske: prizemna elektrana snage 5 MW. Tri mjeseca nakon spajanja na mrežu, četiri pretvarača su uzastopno pregorjela. Tijekom istrage na licu mjesta utvrđeno je da je vlasnik uštedio troškove izostavljanjem uređaja za zaštitu od prenapona na istosmjernoj strani. Konačni gubitak iznosio je preko 200.000 američkih dolara, što je bilo dovoljno za kupnju stotina vrhunskih SPD-ova. Takve lekcije nisu neuobičajene u industriji.

2."Ubojice napona" s kojima se suočavaju fotonaponski sustavi

2.1Udar groma: najopasnija prijetnja

Naišao sam na projekt nadopune energije iz ribarstva i zračenja u Hainanu. Lokalno područje ima više od 90 dana s grmljavinom svake godine. Njihov nadzornik rada obavijestio me da su prije instaliranja SPD-a uvijek bili na oprezu tijekom sezone grmljavine svake godine. Najozbiljniji incident bio je taj što je inducirani udar groma uzrokovao da svi pretvarači niza u cijelom nizu kolektivno "udare".

Zanimljivo je da mnogi ljudi misle da su samo izravni udari munje opasni. Zapravo, naši podaci detekcije pokazuju da udari munje u radijusu od 3 kilometra mogu generirati inducirani prenapon dovoljno jak da ošteti opremu. Nekada je postojao brazilski projekt gdje je točka udara munje bila na susjednoj farmi, no to je uzrokovalo kvar svih nadzornih modula fotonaponskog sustava.

2.2Fluktuacija mreže: Nevidljivi ubojica

Kada smo prošle godine bili uključeni u puštanje u rad projekta krovne konstrukcije u Vijetnamu, zabilježili smo zapanjujuće podatke: fluktuacije napona lokalne elektroenergetske mreže tijekom razdoblja vršne potrošnje električne energije često su prelazile 15%. Ovo kontinuirano izobličenje napona štetnije je za vijek trajanja opreme od trenutnih prenapona.

Problematičniji problem je udarna struja koju generira sam fotonaponski sustav. Zapamtite, jednom prilikom testiranja određene marke pretvarača, naponski skok koji je proizveo tijekom isključenja bio je zapravo četiri puta veći od nazivnog napona! Ovakva vrsta "samogenerirane i samopotrošene" udarne struje nešto je što mnogi vlasnici nekretnina jednostavno ne primjećuju.

3.Kako SPD štiti fotonaponski sustav?

3.1Višeslojna zaštita: Stavite "pancirni prsluk" za sustav

Dobar zaštitni sustav trebao bi biti poput luka s više slojeva obrane. Obično preporučujemo da kupci usvojestrategija zaštite na tri razine:

Razina polja:Ugradite SPD tipa 2 na kutiju sabirnika kako biste zaštitili od većine induciranih munja.

Razina invertera: Koristite namjenski fotonaponski SPD na strani DC ulaza. Obratite posebnu pozornost na odabir Uc napona.

Točka priključka na mrežu:Na AC strani instalirajte SPD koji je prilagođen karakteristikama lokalne mreže.

3.2Nerazumijevanje odabira: Što je parametar veći, to bolje

Često se primjećuje da kupci slijepo teže visokim Imax vrijednostima. Zapravo, za većinu distribuiranih projekata dovoljan je kapacitet pražnjenja od 20 kA. Ključ leži u:

- Mogućnost usklađivanja napona (Uc ≥ 1,2 × maksimalni napon sustava)

- Razina preostalog napona (Ovo je ključno jer određuje može li se oprema zaista zaštititi)

- Funkcija indikacije degradacije (ovo je izuzetno važno jer može spriječiti "zombi SPD")

Australski kupac inzistirao je na ugradnji SPD-a s nazivnom strujom od 40 kA. Međutim, zbog odabira preniskog Uc napona, SPD je prerano ostario kada je sustav bio pod malim opterećenjem.

3.3Ne dopustite da nedostaci u zaštiti smanje prinose od ulaganja

Svjedočio sam previše pedantnih vlasnika kuća koji su spremni potrošiti mnogo novca na vrhunske komponente, ali su previše oprezni u pogledu zaštite sustava. Zapravo, dobro osmišljeno SPD (uređaj za zaštitu od prenapona) rješenje obično čini samo 0,3% do 0,5% ukupnih troškova projekta, a ipak može spriječiti preko 80% električnih kvarova.

Preporučuje se da svi uzmu u obzir sljedeće tijekom faze projektiranja:

- Lokalni podaci o danima s grmljavinom (koji se lako mogu dobiti od meteorološkog zavoda)

- Izvješća o kvaliteti mreže

- Standardi tolerancije prenapona koje su postavili proizvođači opreme

Zaključak

Da bi fotonaponski sustav stabilno radio 25 godina, potrebna mu je pouzdana zaštita od prenapona. To je kao rad na visini bez nošenja sigurnosnog pojasa – možda uspijete ostati sigurni prvih 99 puta, ali 100. put bi vas mogao skupo koštati.