1.Skryté nebezpečenstvá za prosperujúcim fotovoltaickým priemyslom

V posledných rokoch globálny trh s fotovoltaikou rastie ohromujúcou rýchlosťou, podobne ako raketa. Stále si pamätám, keď som pred piatimi rokmi navštívil výstavu solárnej energie v Nemecku, výkon bežných modulov bol okolo 300 W. Teraz nie je nezvyčajné vidieť bifaciálne moduly s výkonom 600 W a viac. Uprostred tohto boomu inštalácií sa však často prehliada kľúčová otázka – ochrana systému.

Minulý rok sa naša spoločnosť zaoberala prípadom z Turecka: pozemná elektráreň s výkonom 5 MW. Tri mesiace po pripojení k sieti postupne vyhoreli štyri meniče. Počas vyšetrovania na mieste sa zistilo, že majiteľ ušetril náklady tým, že vynechal prepäťové ochrany na strane jednosmerného prúdu. Konečná strata dosiahla viac ako 200 000 amerických dolárov, čo stačilo na nákup stoviek špičkových prepäťových chráničov. Takéto skúsenosti nie sú v tomto odvetví nezvyčajné.

2.„Vrahovia napätia“, ktorým čelia fotovoltaické systémy

2.1Úder blesku: najnebezpečnejšia hrozba

V Hainane som narazil na projekt doplnenia energie z oblasti rybného hospodárstva a radiácie. V tejto oblasti je v roku viac ako 90 dní s búrkami. Ich prevádzkový vedúci ma informoval, že pred inštaláciou SPD boli počas sezóny búrok vždy v strehu. Najzávažnejším incidentom bolo, keď indukovaný úder blesku spôsobil, že všetky reťazcové striedače v celom systéme kolektívne „štrkali“.

Je zaujímavé, že mnohí ľudia si myslia, že nebezpečné sú iba priame údery blesku. Naše detekčné údaje v skutočnosti ukazujú, že údery blesku v okruhu 3 kilometrov môžu vyvolať indukovaný prepätie dostatočne silné na to, aby poškodilo zariadenie. V jednom brazílskom projekte sa miesto úderu blesku nachádzalo na susednej farme, no spôsobilo to zlyhanie všetkých monitorovacích modulov fotovoltaického systému.

2.2Kolísanie mriežky: Neviditeľný zabijak

Keď sme sa minulý rok podieľali na uvedení do prevádzky strešného projektu vo Vietname, zaznamenali sme ohromujúce údaje: Kolísanie napätia v miestnej elektrickej sieti počas období špičkovej spotreby elektriny často prekračovalo 15 %. Toto neustále skreslenie napätia je pre životnosť zariadení škodlivejšie ako okamžité prepätia.

Zložitejším problémom je prepäťový prúd generovaný samotným fotovoltaickým systémom. Pamätajte, že raz pri testovaní určitej značky meniča bol napäťový skok, ktorý vyprodukoval počas vypnutia, v skutočnosti štvornásobok menovitého napätia! Tento druh „samostatne generovaného a samospotrebovaného“ prepäťového prúdu si mnohí majitelia nehnuteľností jednoducho nevšimnú.

3.Ako SPD chráni fotovoltaický systém?

3.1Viacvrstvová ochrana: Nasaďte si na systém „nepriestrelnú vestu“.

Dobrý ochranný systém by mal byť ako cibuľa s viacerými vrstvami obrany. Zvyčajne odporúčame, aby si zákazníci osvojilitrojúrovňová stratégia ochrany:

Úroveň poľa:Nainštalujte SPD typu 2 do zlučovacej skrinky na ochranu pred väčšinou indukovaných bleskov.

Úroveň meniča: Na strane vstupu jednosmerného prúdu použite špeciálny fotovoltaický SPD. Venujte zvláštnu pozornosť výberu napätia Uc.

Bod pripojenia k sieti:Na strane striedavého prúdu nainštalujte SPD, ktorý je prispôsobený charakteristikám lokálnej siete.

3.2Nepochopenie výberu: Čím vyšší parameter, tým lepšie

Často sa stáva, že zákazníci slepo sledujú vysoké hodnoty Imax. V skutočnosti je pre väčšinu distribuovaných projektov postačujúca vybíjacia kapacita 20 kA. Kľúčom je:

- Schopnosť prispôsobenia napätia (Uc ≥ 1,2 × maximálne napätie systému)

- Úroveň zvyškového napätia (Toto je kľúčové, pretože určuje, či je možné zariadenie skutočne chrániť)

- Funkcia indikácie degradácie (Toto je mimoriadne dôležité, pretože môže zabrániť „zombie SPD“)

Austrálsky zákazník trval na inštalácii SPD s menovitým prúdom 40 kA. Avšak kvôli výberu príliš nízkeho napätia Uc SPD predčasne zostarol, keď bol systém pod malým zaťažením.

3.3Nenechajte nedostatky v ochrane znížiť výnosy z investícií

Bol som svedkom príliš veľa puntičkárskych majiteľov domov, ktorí sú ochotní minúť veľa peňazí na špičkové komponenty, ale sú príliš opatrní, pokiaľ ide o ochranu systému. V skutočnosti dobre navrhnuté riešenie SPD (prepäťová ochrana) zvyčajne predstavuje iba 0,3 % až 0,5 % celkových nákladov na projekt, no dokáže zabrániť viac ako 80 % elektrických porúch.

Odporúča sa, aby každý počas fázy návrhu zohľadnil nasledujúce:

- Miestne údaje o dňoch s búrkami (ktoré sa dajú ľahko získať z meteorologického úradu)

- Správy o kvalite siete

- Normy tolerancie prepätia stanovené výrobcami zariadení

Záver

Aby fotovoltaický systém fungoval stabilne 25 rokov, potrebuje spoľahlivú prepäťovú ochranu. Je to ako pracovať vo výškach bez bezpečnostného pásu – možno sa vám podarí zostať v bezpečí prvých 99-krát, ale stýkrát vás to môže stáť veľa.