1.Skrivene opasnosti iza procvata fotonaponske industrije

Posljednjih godina, globalno tržište fotonaponskih sistema raste nevjerovatnom 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 dvofazne module od 600 W+. Međutim, usred ovog procvata instalacija, ključno pitanje se često zanemaruje - zaštita sistema.

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

2."Ubice napona" s kojima se suočavaju fotonaponski sistemi

2.1Udar groma: najopasnija prijetnja

Naišao sam na projekat dopune energije iz ribarstva i zračenja u Hainanu. Lokalno područje ima više od 90 dana sa grmljavinom svake godine. Njihov nadzornik rada me obavijestio da su prije instaliranja SPD-a uvijek bili na oprezu tokom sezone grmljavine svake godine. Najozbiljniji incident bio je kada je inducirani udar groma uzrokovao da svi inverteri tipa string u cijelom nizu kolektivno "udare".

Zanimljivo je da mnogi ljudi misle da su samo direktni udari groma opasni. U stvari, naši podaci detekcije pokazuju da udari groma u radijusu od 3 kilometra mogu generirati inducirani prenapon dovoljno jak da ošteti opremu. Nekada je postojao brazilski projekat gdje je mjesto udara groma bilo na susjednoj farmi, ali je to uzrokovalo kvar svih nadzornih modula fotonaponskog sistema.

2.2Fluktuacija mreže: Nevidljivi ubica

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

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

3.Kako SPD štiti fotonaponski sistem?

3.1Višeslojna zaštita: Obucite "pancirni prsluk" za sistem

Dobar sistem zaštite trebao bi biti poput luka s više slojeva odbrane. Obično preporučujemo da kupci usvojestrategija zaštite na tri nivoa:

Nivo niza:Instalirajte SPD tipa 2 na kutiju sabirnika kako biste zaštitili od većine induciranih udara groma.

Nivo invertora: Koristite namjenski fotonaponski SPD na DC ulaznoj strani. Obratite posebnu pažnju na odabir Uc napona.

Tačka priključka na mrežu:Instalirajte SPD koji je prilagođen karakteristikama lokalne mreže na AC strani.

3.2Nerazumijevanje odabira: Što je parametar veći, to bolje

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

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

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

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

Australijski kupac je insistirao na ugradnji SPD-a sa nazivnom strujom od 40kA. Međutim, zbog odabira preniskog Uc napona, SPD je prerano ostario kada je sistem bio pod malim opterećenjem.

3.3Ne dozvolite da nedostaci u zaštiti smanje prinose od investicija

Svjedočio sam previše pedantnih vlasnika kuća koji su spremni potrošiti mnogo novca na vrhunske komponente, ali su previše oprezni u pogledu zaštite sistema. U stvari, dobro dizajniran 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 tokom faze projektovanja:

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

- Izvještaji o kvaliteti mreže

- Standardi tolerancije na prenapon koje su postavili proizvođači opreme

Zaključak

Da bi fotonaponski sistem 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.