1.Bahaya tersembunyi di sebalik industri fotovoltaik yang berkembang pesat

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pasaran fotovoltaik global telah berkembang pada kadar yang menakjubkan, seperti roket. Saya masih ingat ketika saya menghadiri pameran tenaga suria di Jerman lima tahun yang lalu, kuasa modul arus perdana adalah sekitar 300W. Kini, bukanlah sesuatu yang luar biasa untuk melihat modul dwimuka 600W+. Walau bagaimanapun, di tengah-tengah ledakan pemasangan ini, satu isu penting sering diabaikan - perlindungan sistem.

Tahun lepas, syarikat kami mengendalikan satu kes dari Turki: sebuah stesen janakuasa 5MW yang dipasang di atas tanah. Tiga bulan selepas disambungkan ke grid, empat penyongsang telah terbakar secara berturut-turut. Semasa siasatan di tapak, didapati bahawa pemilik telah menjimatkan kos dengan meninggalkan peranti perlindungan lonjakan pada bahagian DC. Kerugian akhir adalah setinggi lebih 200,000 dolar AS, yang cukup untuk membeli ratusan SPD mewah. Pengajaran sedemikian bukanlah sesuatu yang luar biasa dalam industri.

2."Pembunuh voltan" yang dihadapi oleh sistem fotovoltaik

2.1Sambaran petir: ancaman paling berbahaya

Saya telah menemui projek pelengkap kuasa radiasi perikanan di Hainan. Kawasan tempatan mempunyai lebih daripada 90 hari ribut petir setiap tahun. Penyelia operasi mereka memaklumkan kepada saya bahawa sebelum memasang SPD, mereka sentiasa berada dalam keadaan cemas semasa musim ribut petir setiap tahun. Insiden paling serius ialah sambaran petir teraruh menyebabkan semua penyongsang jenis tali dalam keseluruhan susunan "melakukan mogok" secara kolektif.

Menariknya, ramai orang berpendapat bahawa hanya sambaran kilat secara langsung sahaja yang berbahaya. Malah, data pengesanan kami menunjukkan bahawa sambaran kilat dalam radius 3 kilometer boleh menghasilkan lonjakan teraruh yang cukup kuat untuk merosakkan peralatan. Pernah terdapat projek Brazil di mana titik sambaran kilat berada di ladang bersebelahan, namun ia menyebabkan semua modul pemantauan sistem fotovoltaik gagal berfungsi.

2.2Fluktuasi Grid: Pembunuh Halimunan

Semasa kami terlibat dalam pentauliahan projek bumbung di Vietnam tahun lepas, kami mencatatkan data yang menakjubkan: Perubahan voltan grid kuasa tempatan semasa tempoh penggunaan elektrik puncak selalunya melebihi 15%. Herotan voltan berterusan ini lebih memudaratkan jangka hayat peralatan berbanding lonjakan serta-merta.

Isu yang lebih menyusahkan ialah arus lonjakan yang dijana oleh sistem fotovoltaik itu sendiri. Ingat, pernah sekali semasa menguji jenama inverter tertentu, lonjakan voltan yang dihasilkannya semasa penutupan sebenarnya empat kali ganda voltan undian! Arus lonjakan "dijana sendiri dan digunakan sendiri" seperti ini adalah sesuatu yang ramai pemilik hartanah tidak perasan.

3.Bagaimanakah SPD melindungi sistem fotovoltaik?

3.1Perlindungan berbilang lapisan: Pakai "ves kalis peluru" untuk sistem

Sistem perlindungan yang baik sepatutnya seperti bawang dengan pelbagai lapisan pertahanan. Kami biasanya mengesyorkan agar pelanggan menerima pakaistrategi perlindungan tiga peringkat:

Aras tatasusunan:Pasang SPD Jenis 2 pada kotak penggabung untuk melindungi daripada kebanyakan kilat teraruh.

Tahap penyongsang: Gunakan SPD fotovoltaik khusus pada bahagian input DC. Beri perhatian khusus kepada pemilihan voltan Uc.

Titik sambungan grid:Pasang SPD yang disesuaikan dengan ciri grid tempatan pada bahagian AC.

3.2Salah Faham Pemilihan: Lebih tinggi parameter, lebih baik

Sering diperhatikan bahawa pelanggan secara membuta tuli mengejar nilai Imax yang tinggi. Malah, bagi kebanyakan projek teragih, kapasiti nyahcas 20kA sudah mencukupi. Kuncinya terletak pada:

- Keupayaan pemadanan voltan (Uc ≥ 1.2 × Voltan sistem maksimum)

- Aras voltan baki (Ini penting kerana ia menentukan sama ada peralatan benar-benar boleh dilindungi)

- Fungsi penunjuk degradasi (Ini amat penting kerana ia boleh mencegah "zombie SPD")

Seorang pelanggan Australia berkeras untuk memasang SPD dengan penarafan 40kA. Walau bagaimanapun, disebabkan pemilihan voltan Uc yang terlalu rendah, SPD tersebut menjadi tua sebelum waktunya apabila sistem berada di bawah beban ringan.

3.3Jangan biarkan kekurangan perlindungan menjejaskan pulangan pelaburan

Saya telah menyaksikan terlalu ramai pemilik rumah yang teliti yang sanggup menghabiskan banyak wang untuk komponen terbaik tetapi terlalu berhati-hati tentang perlindungan sistem. Malah, penyelesaian SPD (Peranti Pelindung Lonjakan) yang direka bentuk dengan baik biasanya hanya menyumbang 0.3% hingga 0.5% daripada jumlah kos projek, namun ia boleh mencegah lebih 80% kegagalan elektrik.

Adalah dicadangkan agar semua orang mengambil kira perkara berikut semasa fasa reka bentuk:

- Data tempatan mengenai hari-hari ribut petir (yang boleh didapati dengan mudah daripada biro meteorologi)

- Laporan kualiti grid

- Piawaian toleransi lonjakan yang ditetapkan oleh pengeluar peralatan

Kesimpulan

Agar sistem fotovoltaik beroperasi secara stabil selama 25 tahun, ia memerlukan perlindungan lonjakan yang andal. Ia seperti bekerja di tempat tinggi tanpa memakai tali pinggang keselamatan – mungkin anda berjaya kekal selamat untuk 99 kali pertama, tetapi kali ke-100 boleh menyebabkan kerugian yang besar.