1.Skrytá nebezpečí za prosperujícím fotovoltaickým průmyslem

V posledních letech roste globální trh s fotovoltaikou ohromujícím tempem, podobně raketovým tempem. Stále si pamatuji, když jsem se před pěti lety zúčastnil veletrhu solární energie v Německu, výkon hlavních modulů se pohyboval kolem 300 W. Dnes není neobvyklé vidět oboustranné moduly s výkonem 600 W a více. Uprostřed tohoto boomu instalací se však často přehlíží klíčový problém – ochrana systému.

Naše společnost loni řešila případ z Turecka: pozemní elektrárna o výkonu 5 MW. Tři měsíce po připojení k síti postupně shořely čtyři střídače. Během šetření na místě bylo zjištěno, že majitel ušetřil náklady tím, že vynechal přepěťové ochrany na straně stejnosměrného proudu. Konečná ztráta dosáhla více než 200 000 amerických dolarů, což stačilo na nákup stovek špičkových přepěťových ochran. Takové lekce nejsou v oboru neobvyklé.

2.„Napěťoví vrazi“, kterým čelí fotovoltaické systémy

2.1Úder blesku: nejnebezpečnější hrozba

Narazil jsem na projekt doplňkové výroby energie z oblasti rybářského záření v Hainanu. V této oblasti je v roce více než 90 dní s bouřkami. Jejich provozní vedoucí mě informoval, že před instalací SPD byli během sezóny bouřek každoročně ve střehu. Nejzávažnějším incidentem byl úder blesku, který způsobil kolektivní „stávku“ všech řetězcových střídačů v celém poli.

Je zajímavé, že mnoho lidí si myslí, že nebezpečné jsou pouze přímé údery blesku. Naše detekční data dokonce ukazují, že údery blesku v okruhu 3 kilometrů mohou generovat indukovaný přepětí dostatečně silné na to, aby poškodily zařízení. V jednom brazilském projektu se místo úderu blesku nacházelo na sousední farmě, ale způsobilo to selhání všech monitorovacích modulů fotovoltaického systému.

2.2Kolísání mřížky: Neviditelný zabiják

Když jsme se loni podíleli na uvedení do provozu střešního projektu ve Vietnamu, zaznamenali jsme ohromující data: Kolísání napětí v místní elektrické síti během období špičkové spotřeby elektřiny často přesahovalo 15 %. Toto neustálé zkreslení napětí je pro životnost zařízení škodlivější než okamžité přepětí.

Problematičtějším problémem je přepěťový proud generovaný samotným fotovoltaickým systémem. Nezapomeňte, že jednou při testování určité značky střídače byl napěťový skok, který vyprodukoval během vypnutí, ve skutečnosti čtyřnásobek jmenovitého napětí! Tento druh „vlastně generovaného a vlastní spotřebovaného“ přepěťového proudu je něco, čeho si mnoho majitelů nemovitostí prostě nevšimne.

3.Jak SPD chrání fotovoltaický systém?

3.1Vícevrstvá ochrana: Nasaďte si pro systém „neprůstřelnou vestu“

Dobrý ochranný systém by měl být jako cibule s několika vrstvami obrany. Obvykle doporučujeme, aby si zákazníci osvojilitříúrovňová strategie ochrany:

Úroveň pole:Nainstalujte do slučovací krabice SPD typu 2, abyste ochránili před většinou indukovaných blesků.

Úroveň střídače: Na vstupní straně stejnosměrného proudu použijte speciální fotovoltaický SPD. Věnujte zvláštní pozornost výběru napětí Uc.

Bod připojení k síti:Na straně střídavého proudu nainstalujte SPD, který je přizpůsoben charakteristikám místní sítě.

3.2Nepochopení výběru: Čím vyšší parametr, tím lépe

Často se stává, že zákazníci slepě usilují o vysoké hodnoty Imax. Ve skutečnosti je pro většinu distribuovaných projektů dostatečná vybíjecí kapacita 20 kA. Klíč spočívá v:

- Schopnost přizpůsobení napětí (Uc ≥ 1,2 × maximální napětí systému)

- Úroveň zbytkového napětí (Toto je klíčové, protože určuje, zda lze zařízení skutečně chránit)

- Funkce indikace degradace (to je nesmírně důležité, protože může zabránit „zombie SPD“)

Australský zákazník trval na instalaci SPD s jmenovitým proudem 40 kA. Kvůli volbě příliš nízkého napětí Uc však SPD předčasně stárl, když byl systém pod malým zatížením.

3.3Nenechte nedostatky v ochraně snižovat výnosy z investic

Viděl jsem příliš mnoho puntičkářských majitelů domů, kteří jsou ochotni utratit spoustu peněz za špičkové komponenty, ale jsou příliš opatrní, pokud jde o ochranu systému. Ve skutečnosti dobře navržené řešení SPD (přepěťové ochrany) obvykle tvoří pouze 0,3 % až 0,5 % celkových nákladů projektu, a přesto může zabránit více než 80 % elektrických poruch.

Doporučuje se, aby každý během fáze návrhu zohlednil následující:

- Místní data o dnech s bouřkami (která lze snadno získat z meteorologického úřadu)

- Zprávy o kvalitě sítě

- Normy pro toleranci přepětí stanovené výrobci zařízení

Závěr

Aby fotovoltaický systém fungoval stabilně po dobu 25 let, potřebuje spolehlivou přepěťovou ochranu. Je to jako pracovat ve výškách bez bezpečnostního pásu – možná se vám podaří zůstat v bezpečí prvních 99 pokusů, ale stý pokus vás může draho stát.