1.Skjulte farer bak den blomstrende solcelleindustrien

De siste årene har det globale markedet for solceller vokst i en forbløffende fart, omtrent som en rakett. Jeg husker fortsatt da jeg deltok på solenergimessen i Tyskland for fem år siden, var den vanlige modulens effekt rundt 300 W. Nå er det ikke uvanlig å se bifaciale moduler på over 600 W. Men midt i denne installasjonsboomen blir et avgjørende problem ofte oversett – systembeskyttelse.

I fjor håndterte selskapet vårt en sak fra Tyrkia: et 5 MW bakkemontert kraftverk. Tre måneder etter at det ble koblet til nettet, brant fire omformere ut etter hverandre. Under undersøkelsen på stedet ble det funnet at eieren hadde spart kostnader ved å utelate overspenningsvern på likestrømssiden. Det endelige tapet var så høyt som over 200 000 amerikanske dollar, noe som var nok til å kjøpe hundrevis av avanserte overspenningsvern. Slike lærdommer er ikke uvanlige i bransjen.

2."Spenningsmordere" som solcelleanlegg står overfor

2.1Lynnedslag: den farligste trusselen

Jeg har kommet over et prosjekt for å supplere strålingskraft fra fiskerier i Hainan. Lokalområdet har mer enn 90 dager med tordenvær hvert år. Driftslederen deres informerte meg om at de alltid var på vakt i tordenværssesongen før de installerte SPD. Den alvorligste hendelsen var at et indusert lynnedslag forårsaket at alle strengomformerne i hele anlegget «streiket» samlet.

Interessant nok tror mange at bare direkte lynnedslag er farlige. Faktisk viser våre deteksjonsdata at lynnedslag innenfor en radius på 3 kilometer kan generere en indusert overspenning som er sterk nok til å skade utstyr. Det var en gang et brasiliansk prosjekt der lynnedslagspunktet var på nabogården, men det forårsaket at alle overvåkingsmodulene i det solcelleanlegget sviktet.

2.2Rutenettfluktuasjon: Den usynlige morderen

Da vi var involvert i igangkjøringen av et takprosjekt i Vietnam i fjor, registrerte vi forbløffende data: Spenningssvingningene i det lokale strømnettet i perioder med høyt strømforbruk oversteg ofte 15 %. Denne kontinuerlige spenningsforvrengningen er mer skadelig for utstyrets levetid enn umiddelbare overspenninger.

Det mer problematiske problemet er overspenningsstrømmen som genereres av selve solcelleanlegget. Husk at da vi testet en bestemt invertermerke, var spenningstoppen den produserte under avstengning faktisk fire ganger nominell spenning! Denne typen "selvgenerert og selvforbrukt" overspenningsstrøm er noe mange huseiere rett og slett ikke legger merke til.

3.Hvordan beskytter SPD det solcelleanlegget?

3.1Flerlagsbeskyttelse: Ta på deg en "skuddsikker vest" for systemet

Et godt beskyttelsessystem bør være som en løk med flere lag med forsvar. Vi anbefaler vanligvis at kunder tar i bruk entrenivås beskyttelsesstrategi:

Arraynivå:Installer type 2 SPD på kombinerboksen for å beskytte mot de fleste typer induserte lynnedslag.

Inverternivå: Bruk dedikert fotovoltaisk SPD på DC-inngangssiden. Vær spesielt oppmerksom på valg av Uc-spenning.

Netttilkoblingspunkt:Installer en SPD som er tilpasset det lokale nettkarakteristikkene på vekselstrømsiden.

3.2Misforståelse av utvalg: Jo høyere parameter, desto bedre

Det observeres ofte at kunder blindt forfølger høye Imax-verdier. Faktisk er en utladningskapasitet på 20 kA tilstrekkelig for de fleste distribuerte prosjekter. Nøkkelen ligger i:

- Spenningstilpasningsevne (Uc ≥ 1,2 × Maksimal systemspenning)

- Restspenningsnivå (dette er avgjørende da det avgjør om utstyret virkelig kan beskyttes)

- Funksjon for indikasjon på nedbrytning (dette er ekstremt viktig da det kan forhindre "zombie SPD")

En australsk kunde insisterte på å installere en SPD med en nominell kapasitet på 40 kA. På grunn av valg av for lav Uc-spenning eldes imidlertid SPD-en for tidlig når systemet var under lett belastning.

3.3Ikke la mangler i beskyttelsen redusere avkastningen

Jeg har sett altfor mange nøye huseiere som er villige til å bruke mye penger på førsteklasses komponenter, men er altfor forsiktige med systembeskyttelse. Faktisk står en godt designet SPD-løsning (Surge Protective Device) vanligvis for bare 0,3 % til 0,5 % av den totale prosjektkostnaden, men den kan forhindre over 80 % av elektriske feil.

Det anbefales at alle tar hensyn til følgende i designfasen:

- Lokale data om tordenværsdager (som enkelt kan fås fra meteorologisk byrå)

- Rapporter om nettkvalitet

- Standarder for overspenningstoleranse satt av utstyrsprodusenter

Konklusjon

For at et solcelleanlegg skal fungere stabilt i 25 år, trenger det pålitelig overspenningsvern. Det er som å jobbe i høyden uten å bruke sikkerhetsbelte – kanskje klarer du å holde deg trygg de første 99 gangene, men den 100. gangen kan koste deg dyrt.