1.סכנות נסתרות מאחורי תעשיית הפוטו-וולטאית המשגשגת

בשנים האחרונות, שוק הפוטו-וולטאית העולמי גדל בקצב מדהים, ממש כמו טיל. אני עדיין זוכר שכשהייתי בתערוכת האנרגיה הסולארית בגרמניה לפני חמש שנים, הספק המודולים המרכזי היה בסביבות 300 וואט. כיום, לא נדיר לראות מודולים דו-פאציאליים של 600 וואט ומעלה. עם זאת, בתוך פריחת ההתקנות הזו, נושא מכריע מתעלמים ממנו לעתים קרובות - הגנת המערכת.

בשנה שעברה, חברתנו טיפלה במקרה מטורקיה: תחנת כוח קרקעית בהספק של 5 מגה-וואט. שלושה חודשים לאחר חיבורה לרשת, ארבעה ממירים נשרפו ברצף. במהלך החקירה באתר, התגלה כי הבעלים חסך בעלויות על ידי השמטת התקני הגנה מפני נחשולי מתח בצד הזרם הישר. ההפסד הסופי הגיע ליותר מ-200,000 דולר אמריקאי, שהספיקו לרכישת מאות ממיר מתח גבוה (SPD) מתקדמים. לקחים כאלה אינם נדירים בתעשייה.

2."רוצחי מתח" שעומדים בפני מערכות פוטו-וולטאיות

2.1מכת ברק: האיום המסוכן ביותר

נתקלתי בפרויקט השלמת חשמל לקרינה של דיג בהיינאן. באזור המקומי יש יותר מ-90 ימים של סופות רעמים בכל שנה. מנהל התפעול שלהם הודיע ​​לי שלפני התקנת SPD, הם היו תמיד בלחץ במהלך עונת סופות הרעמים בכל שנה. התקרית החמורה ביותר הייתה שפגיעת ברק גרמה לכל ממירי המחרוזת במערך כולו "לשבית" יחד.

מעניין לציין, שרבים חושבים שרק פגיעות ברק ישירות מסוכנות. למעשה, נתוני הגילוי שלנו מראים שפגיעות ברק ברדיוס של 3 קילומטרים יכולות לייצר נחשול מתח מושרה חזק מספיק כדי לפגוע בציוד. היה פעם פרויקט ברזילאי שבו נקודת פגיעת הברק הייתה בחווה שכנה, אך זה גרם לכשל של כל מודולי הניטור של המערכת הפוטו-וולטאית.

2.2תנודות רשת: הרוצח הבלתי נראה

כאשר היינו מעורבים בהזמנת פרויקט גג בווייטנאם בשנה שעברה, רשמנו נתונים מדהימים: תנודות המתח של רשת החשמל המקומית בתקופות שיא של צריכת חשמל עלו לעתים קרובות על 15%. עיוות מתח מתמשך זה מזיק יותר לאורך החיים של הציוד מאשר קפיצות מתח מיידיות.

הבעיה המטרידה יותר היא זרם הנחשול שנוצר על ידי המערכת הפוטו-וולטאית עצמה. זכרו, פעם אחת, בעת בדיקת מותג מסוים של ממיר, קפיצת המתח שיצר במהלך הכיבוי הייתה למעשה פי ארבעה מהמתח המדורג! זרם נחשול מסוג זה, "שנוצר וצריך את עצמו מעצמו", הוא דבר שבעלי נכסים רבים פשוט לא שמים לב אליו.

3.כיצד SPD מגן על מערכת פוטו-וולטאית?

3.1הגנה רב שכבתית: לבשו "אפוד חסין כדורים" למערכת

מערכת הגנה טובה צריכה להיות כמו בצל עם שכבות הגנה מרובות. אנו בדרך כלל ממליצים ללקוחות לאמץאסטרטגיית הגנה בת שלוש רמות:

רמת מערך:התקן מקדם הגנה מסוג 2 (SPD) בתיבת הקומבינציה כדי להגן מפני רוב הברקים המושרים.

רמת ממיר: השתמש בספקטרום זרם פוטו-וולטאי ייעודי בצד כניסת DC. שימו לב במיוחד לבחירת מתח Uc.

נקודת חיבור לרשת:התקן מקדם הגנה (SPD) המותאם למאפייני הרשת המקומית בצד ה-AC.

3.2אי הבנה של הבחירה: ככל שהפרמטר גבוה יותר, כך ייטב

לעיתים קרובות נצפה כי לקוחות שואפים באופן עיוור לערכי Imax גבוהים. למעשה, עבור רוב הפרויקטים המבוזרים, קיבולת פריקה של 20kA מספיקה. המפתח טמון ב:

- יכולת התאמת מתח (Uc ≥ 1.2 × מתח מערכת מקסימלי)

- רמת מתח שיורי (זה קריטי מכיוון שהוא קובע האם ניתן באמת להגן על הציוד)

- פונקציית אינדיקציה להידרדרות (זה חשוב ביותר מכיוון שהוא יכול למנוע "SPD זומבי")

לקוח אוסטרלי התעקש להתקין ממסר ממסר ממסר (SPD) בעל דירוג של 40kA. עם זאת, עקב בחירת מתח Uc נמוך מדי, ה-SPD הזדקן בטרם עת כאשר המערכת הייתה תחת עומס קל.

3.3אל תתנו לליקויים בהגנה לפגוע בתשואות ההשקעה

ראיתי יותר מדי בעלי בתים קפדניים שמוכנים להוציא הרבה כסף על רכיבים איכותיים אך זהירים יתר על המידה לגבי הגנת המערכת. למעשה, פתרון SPD (הגנה מפני נחשולי מתח) מתוכנן היטב מהווה בדרך כלל רק 0.3% עד 0.5% מעלות הפרויקט הכוללת, אך הוא יכול למנוע מעל 80% מהתקלות החשמליות.

מומלץ שכל אחד ייקח בחשבון את הדברים הבאים בשלב התכנון:

- נתונים מקומיים על ימי סופות רעמים (אותם ניתן להשיג בקלות מלשכת המטאורולוגיה)

- דוחות איכות הרשת

- סטנדרטים של סבילות נחשולי מתח שנקבעו על ידי יצרני ציוד

מַסְקָנָה

כדי שמערכת פוטו-וולטאית תפעל ביציבות במשך 25 שנים, היא זקוקה להגנה אמינה מפני נחשולי מתח. זה כמו לעבוד בגובה בלי חגורת בטיחות - אולי תצליחו להישאר בטוחים ב-99 הפעמים הראשונות, אבל הפעם ה-100 עלולה לעלות לכם ביוקר.