1.Kukoistavan aurinkosähköteollisuuden taustalla piilevät vaarat

Viime vuosina maailmanlaajuiset aurinkosähkömarkkinat ovat kasvaneet hämmästyttävää vauhtia, aivan kuin raketti. Muistan vielä, kun osallistuin aurinkoenergiamessuille Saksassa viisi vuotta sitten, valtavirran moduulien teho oli noin 300 W. Nykyään ei ole harvinaista nähdä yli 600 W:n kaksipuoleisia moduuleja. Tämän asennusbuumin keskellä kuitenkin usein unohdetaan keskeinen asia – järjestelmän suojaus.

Viime vuonna yrityksemme käsitteli turkkilaista tapausta: 5 MW:n maasähkölaitosta. Kolme kuukautta verkkoon kytkemisen jälkeen neljä invertteriä paloi peräkkäin. Paikan päällä tehdyssä tutkimuksessa havaittiin, että omistaja oli säästänyt kustannuksia jättämällä pois tasavirtapuolen ylijännitesuojalaitteet. Lopullinen tappio oli jopa yli 200 000 Yhdysvaltain dollaria, mikä riitti satojen huippuluokan ylijännitesuojainten ostamiseen. Tällaiset opetukset eivät ole harvinaisia ​​alalla.

2.Aurinkosähköjärjestelmien kohtaamat "jännitesalamurhaajat"

2.1Salamanisku: vaarallisin uhka

Olen törmännyt Hainanissa kalastusalan säteilyvoimaa täydentävään projektiin. Paikallisella alueella on yli 90 ukkospäivää vuodessa. Heidän käyttöpäällikkönsä kertoi minulle, että ennen SPD:n asentamista he olivat aina hermostuneina ukkoskauden aikana joka vuosi. Vakavin tapaus oli, että salamanisku sai kaikki koko ryhmän invertterit "iskemään" yhdessä.

Mielenkiintoista kyllä, monet ihmiset ajattelevat, että vain suorat salamaniskut ovat vaarallisia. Itse asiassa havaitsemistietomme osoittavat, että kolmen kilometrin säteellä iskevät salamaniskut voivat aiheuttaa niin voimakkaan indusoidun jännitepiikin, että ne voivat vahingoittaa laitteita. Kerran Brasiliassa oli projekti, jossa salamaniskukohta oli naapuritilalla, mutta se aiheutti kaikkien aurinkosähköjärjestelmän valvontamoduulien vikaantumisen.

2.2Ruudukon vaihtelu: Näkymätön tappaja

Kun olimme viime vuonna mukana kattoprojektin käyttöönotossa Vietnamissa, kirjasimme hämmästyttäviä tietoja: Paikallisen sähköverkon jännitevaihtelu huippukulutuksen aikana oli usein yli 15 %. Tämä jatkuva jännitehäirö on laitteiden käyttöiälle haitallisempaa kuin hetkelliset piikit.

Ongelmallisempi ongelma on itse aurinkosähköjärjestelmän synnyttämä syöksyvirta. Muista, että kerran testatessa tietyn merkkistä invertteriä sen sammutuksen aikana tuottama jännitepiikki oli itse asiassa neljä kertaa nimellisjännite! Tällainen "itse tuotettu ja kulutettu" syöksyvirta on asia, jota monet kiinteistönomistajat eivät yksinkertaisesti huomaa.

3.Miten SPD suojaa aurinkosähköjärjestelmää?

3.1Monikerroksinen suojaus: Pue järjestelmälle "luodinkestävä liivi"

Hyvän suojausjärjestelmän tulisi olla kuin sipuli, jossa on useita puolustuskerroksia. Yleensä suosittelemme, että asiakkaat omaksuvatkolmitasoinen suojausstrategia:

Taulukkotaso:Asenna tyypin 2 SPD kytkentärasiaan suojaamaan useimmilta indusoiduilta salamoilta.

Invertteritaso: Käytä tasavirtatulopuolella erillistä aurinkosähköistä ylijännitesuojaa. Kiinnitä erityistä huomiota Uc-jännitteen valintaan.

Verkkoon liitäntäpiste:Asenna vaihtovirtapuolelle paikallisiin sähköverkon ominaisuuksiin mukautettu ylijännitesuoja.

3.2Valinnan väärinkäsitys: Mitä korkeampi parametri, sitä parempi

Usein havaitaan, että asiakkaat tavoittelevat sokeasti korkeita Imax-arvoja. Itse asiassa useimmissa hajautetuissa projekteissa 20 kA:n purkauskapasiteetti on riittävä. Ratkaisu piilee seuraavassa:

- Jännitteen sovituskyky (Uc ≥ 1,2 × järjestelmän maksimijännite)

- Jäännösjännitetaso (Tämä on ratkaisevan tärkeää, koska se määrittää, voidaanko laitteisto todella suojata)

- Hajoamisen ilmaisintoiminto (Tämä on erittäin tärkeää, koska se voi estää "zombi-SPD:n")

Australialainen asiakas vaati 40 kA:n nimellisvirran ylijännitesuojan asentamista. Liian alhaisen Uc-jännitteen valinnan vuoksi ylijännitesuoja vanheni kuitenkin ennenaikaisesti järjestelmän ollessa kevyen kuormituksen alaisena.

3.3Älä anna suojauspuutteiden laskea sijoitustuottoja

Olen nähnyt liian monta pikkutarkkaa omakotitalon omistajaa, jotka ovat valmiita käyttämään paljon rahaa huippuluokan komponentteihin, mutta ovat liian varovaisia ​​järjestelmän suojauksen suhteen. Itse asiassa hyvin suunniteltu ylijännitesuojalaite (SPD) muodostaa yleensä vain 0,3–0,5 % projektin kokonaiskustannuksista, mutta se voi estää yli 80 % sähkövioista.

On suositeltavaa, että kaikki ottavat suunnitteluvaiheessa huomioon seuraavat asiat:

- Paikalliset tiedot ukkospäivistä (jotka ovat helposti saatavilla meteorologisesta toimistosta)

- Verkkolaaturaportit

- Laitevalmistajien asettamat ylijännitesuojausstandardit

Johtopäätös

Jotta aurinkosähköjärjestelmä toimisi vakaasti 25 vuotta, se tarvitsee luotettavan ylijännitesuojauksen. Se on kuin työskentelyä korkealla ilman turvavyötä – ehkä onnistut pysymään turvassa ensimmäiset 99 kertaa, mutta sadas kerta voi tulla kalliiksi.