1.Скрити опасности зад процъфтяващата фотоволтаична индустрия

През последните години световният пазар на фотоволтаици расте с удивителна скорост, подобно на ракета. Все още си спомням, когато посетих изложението за слънчева енергия в Германия преди пет години, мощността на основните модули беше около 300 W. Сега не е необичайно да се видят двустранни модули с мощност над 600 W. Въпреки това, на фона на този бум на инсталациите, често се пренебрегва един ключов въпрос - защитата на системата.

Миналата година нашата компания се занимаваше със случай от Турция: наземна електроцентрала с мощност 5 MW. Три месеца след свързването ѝ към мрежата, четири инвертора изгоряха последователно. По време на разследването на място беше установено, че собственикът е спестил разходи, като е пропуснал устройствата за защита от пренапрежение от страната на постояннотоковия ток. Крайната загуба беше над 200 000 щатски долара, което беше достатъчно за закупуването на стотици висок клас SPD. Подобни уроци не са рядкост в индустрията.

2.„Убийци на напрежение“, пред които са изправени фотоволтаичните системи

2.1Удар от мълния: най-опасната заплаха

Попаднах на проект за допълване на радиационна енергия от рибарство в Хайнан. В района има повече от 90 дни с гръмотевични бури всяка година. Техният ръководител на експлоатацията ме информира, че преди да инсталират SPD, те винаги са били нащрек по време на сезона на гръмотевичните бури всяка година. Най-сериозният инцидент беше, че индуциран удар от мълния е накарал всички стрингови инвертори в целия масив да „стачкуват“ колективно.

Интересното е, че много хора смятат, че само директните удари на мълния са опасни. Всъщност, нашите данни от засичане показват, че удари на мълния в радиус от 3 километра могат да генерират индуциран пренапрежение, достатъчно силно, за да повреди оборудването. Някога е имало бразилски проект, при който точката на удар на мълнията е била в съседната ферма, но това е довело до повреда на всички модули за наблюдение на фотоволтаичната система.

2.2Флуктуация на мрежата: Невидимият убиец

Когато миналата година участвахме в въвеждането в експлоатация на проект за покрив във Виетнам, регистрирахме изумителни данни: Колебанията в напрежението на местната електропреносна мрежа по време на пикови периоди на потребление на електроенергия често надвишаваха 15%. Това непрекъснато изкривяване на напрежението е по-вредно за живота на оборудването, отколкото моментните пренапрежения.

По-проблемният проблем е токовият импулс, генериран от самата фотоволтаична система. Не забравяйте, че веднъж, при тестване на определена марка инвертор, пикът на напрежението, който той е произвел по време на изключване, всъщност е бил четири пъти по-висок от номиналното напрежение! Този вид „самогенериран и самоконсумиран“ токов импулс е нещо, което много собственици на имоти просто не забелязват.

3.Как SPD защитава фотоволтаичната система?

3.1Многослойна защита: Сложете „бронираща жилетка“ за системата

Една добра система за защита трябва да е като лук с множество защитни слоеве. Обикновено препоръчваме на клиентите да приематтристепенна стратегия за защита:

Ниво на масив:Инсталирайте SPD тип 2 в кутията на комбайна, за да предпазите от повечето индуцирани мълнии.

Ниво на инвертора: Използвайте специален фотоволтаичен SPD от страната на DC входа. Обърнете специално внимание на избора на Uc напрежение.

Точка на свързване към мрежата:Инсталирайте SPD, който е адаптиран към характеристиките на локалната мрежа от страна на променливотоковото захранване.

3.2Неразбиране при избора: Колкото по-висок е параметърът, толкова по-добре

Често се наблюдава, че клиентите сляпо се стремят към високи стойности на Imax. Всъщност, за повечето разпределени проекти, капацитет на разреждане от 20kA е достатъчен. Ключът се крие в:

- Възможност за съгласуване на напрежението (Uc ≥ 1,2 × Максимално системно напрежение)

- Ниво на остатъчно напрежение (Това е от решаващо значение, тъй като определя дали оборудването наистина може да бъде защитено)

- Функция за индикация за влошаване на състоянието (това е изключително важно, тъй като може да предотврати „зомби SPD“)

Австралийски клиент настояваше за инсталиране на SPD с номинална мощност от 40kA. Поради избора на твърде ниско Uc напрежение обаче, SPD преждевременно остарява, когато системата е под леко натоварване.

3.3Не позволявайте на недостатъците в защитата да намалят възвръщаемостта на инвестициите

Виждал съм твърде много педантични собственици на жилища, които са готови да похарчат много пари за първокласни компоненти, но са прекалено предпазливи по отношение на защитата на системата. Всъщност, добре проектираното SPD (Surge Protective Device - устройство за защита от пренапрежение) обикновено представлява само 0,3% до 0,5% от общата стойност на проекта, но въпреки това може да предотврати над 80% от електрическите повреди.

Препоръчително е всеки да вземе предвид следното по време на фазата на проектиране:

- Местни данни за дните с гръмотевични бури (които могат лесно да бъдат получени от метеорологичното бюро)

- Доклади за качеството на мрежата

- Стандарти за толерантност към пренапрежение, определени от производителите на оборудване

Заключение

За да работи една фотоволтаична система стабилно в продължение на 25 години, тя се нуждае от надеждна защита от пренапрежение. Все едно работите на височина без предпазен колан – може би ще успеете да се предпазите първите 99 пъти, но 100-ният път може да ви струва скъпо.