Είναι απαραίτητο να αποσυνδεθείτε το σύστημα παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας κατά τη διάρκεια των καταιγίδων;

Με την αυξανόμενη ενσωμάτωση των φωτοβολταϊκών (PV) συστήματα σε οικιστικά και εμπορικά ενεργειακά συστήματα, υπάρχουν περισσότερες ανησυχίες σχετικά με την ασφάλεια σε ακραίες καιρικές συνθήκες, ιδιαίτερα τις καταιγίδες. Μία από τις ανησυχίες σχετίζεται με την ανάγκη αποσύνδεσης του συστήματος κατά τη διάρκεια μιας ηλεκτρικής καταιγίδας για να αποφευχθεί η ζημιά. Σύμφωνα με τα πρότυπα της βιομηχανίας, τις τεχνικές συστάσεις και τις εργασιακές πρακτικές, στις περισσότερες περιπτώσεις, η απάντηση είναι: "Όχι" - δεδομένου ότι το σύστημα έχει την κατάλληλη προστασία από αστραπές και υπερχείλιση.

 

Υπάρχουν δύο σημαντικοί κίνδυνοι που οι καταιγίδες θέτουν σε ηλιακά φωτοβολταϊκά (PV) συστήματα: άμεσες απεργίες αστραπής και έμμεσες υπερτάσεις από ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Μια άμεση απεργία αστραπής μπορεί να βλάψει τους ηλιακούς συλλέκτες και τη δομή υποστήριξης φωτοβολταϊκών. Τα έμμεσα ρεύματα υπερχείλισης μπορούν να βλάψουν τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως οι μετατροπείς και οι ελεγκτές από παροδικές υπερτάξεις. Διαφορετικές συνθήκες καταιγίδας μπορούν να προκαλέσουν χαλαζοθύελλα και, αν ναι, δημιουργούν ερωτήσεις σχετικά με την ανθεκτικότητα των μονάδων.

Τα σύγχρονα φωτοβολταϊκά συστήματα έχουν σχεδιαστεί με στρατηγικές προστασίας πολλαπλών διαταραχών για την άμβλυνση αυτών των κινδύνων:

1.Systems συνήθως έχουν αέρα - συσκευές τερματισμού (π.χ. ράβδοι αστραπής ή πλέγματα) τοποθετημένες για να παρεμποδίσουν τις άμεσες απεργίες. Χρησιμοποιείται η μέθοδος "Rolling Sphere", αλλά η προστασία της φωτοβολταϊκής συστοιχίας υπολογίζεται χωρίς να σκιάζεται κάθε μία από τις ενότητες.

2. Συσκευές προστασίας (SPDs): Τα SPD μπορούν να εγκατασταθούν σε μια ποικιλία προεξέχων τοποθεσιών - στις γραμμές εισόδου DC σε κοντινή απόσταση από το κιβώτιο διασταύρωσης και στις γραμμές εξόδου AC, για να παρέχουν την εκτροπή ρεύματος σε περίπτωση έμμεσης απεργίας. Για παράδειγμα, ένα SPD στις γραμμές εξόδου του μετατροπέα (που γενικά αναφέρεται ως «πλευρά AC») θα μετριάσει τον κίνδυνο υπέρβασης των υπερτιμήσεων που καταστρέφουν τις ευαίσθητες συσκευές που συνδέονται με το πλέγμα.

3. Grounding και συγκόλληση: Απαιτείται ένα χαμηλό σύστημα - σύνθετη αντιστάθμιση (π.χ. δακτύλιος - με σχήμα ηλεκτροδίων με αντίσταση μικρότερη ή ίση με 4, ω) για να διαλυθεί ο κεραυνός με ασφαλή τρόπο. Τα μεταλλικά στηρίγματα συνδέονται κάθε 10 μέτρα και συνδέονται με το κύριο δίκτυο γείωσης για να ελαχιστοποιηθούν οι πιθανές διαφορές και να αποφευχθεί η επίδραση της πλευρικής φλας.

Εκτός από τους ηλεκτρικούς κινδύνους, οι φωτοβολταϊκές μονάδες εξετάζονται προσεκτικά για μηχανική αντοχή. Οι κατασκευαστές ποιότητας δοκιμάζουν τα πάνελ τους για να προσδιορίσουν τις επιπτώσεις του χαλαζιού (μπάλες πάγου 25 mm στα 23 m/s) (ή χαλάζι (30,7 m/s) για συνθήκες με πιο σοβαρή μέγιστη ταχύτητα ανέμου). Οι ενότητες που έχουν εγκριθεί σύμφωνα με τις απαιτήσεις του IEC 61215 έχουν αξιοσέβαστες επιπτώσεις και ανοχή βλάβης χαλάζι. Παρομοίως, η αντίσταση στο φορτίο του ανέμου αντιμετωπίζεται μέσω αυστηρών συστημάτων τοποθέτησης και σχεδιασμού δομής που ενσωματώνει τα τοπικά δεδομένα φορτίου αιολικής ενέργειας (π.χ. 50ετή εκδήλωση αιολικής ενέργειας).

Λαμβάνοντας υπόψη τις παρεχόμενες προστασίες, η αποσύνδεση του συστήματος συνήθως δεν είναι απαραίτητη. Ένα καλά σχεδιασμένο φωτοβολταϊκό σύστημα μετά από κατάλληλες πρακτικές μετριασμού αστραπής μπορεί να λειτουργεί με ασφάλεια κατά τις συνθήκες καταιγίδας. Αν και η αποσύνδεση του συστήματος είναι συνήθως περιττή, υπάρχουν ορισμένες περιπτώσεις όταν η αποσύνδεση μπορεί να είναι κατάλληλη:

 Εάν η αστραπή επηρεάσει μια προστατευτική συσκευή κύματος (SPD) για να λειτουργήσει (δηλαδή ο διακόπτης κυκλώματος έχει σκάσει), τότε ο χρήστης πρέπει να περιμένει μέχρι να περάσει η καταιγίδα για να επαναφέρει το σύστημα.

 Εάν το σύστημα δεν διαθέτει κατάλληλη προστασία γείωσης και τα SPD θα πρέπει να αποσυνδεθούν για να απομακρυνθούν η πιθανή έκθεση από τον κίνδυνο. Ο χρήστης θα πρέπει να διατηρεί τακτικά το σύστημα και να έχει ένα επαγγελματικό έλεγχο των συστημάτων και να δει πιθανές αναβαθμίσεις για τη βελτίωση της συνεχιζόμενης προστασίας.

Οι κύριοι παράγοντες σχετικά με την ποιότητα του σχεδιασμού και της εγκατάστασης των συστημάτων βαθμολογούνται υψηλότερα από τις πιστοποιήσεις και τις αξιολογήσεις για το σύστημα, βρίσκουν οι εμπειρογνώμονες. Για παράδειγμα, μπορείτε να επιτύχετε ένα πολύ υψηλό επίπεδο μειωμένης ευπάθειας απλά χρησιμοποιώντας πιστοποιημένα προϊόντα από αξιόπιστους κατασκευαστές και εγκαθιστώντας σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα και κατευθυντήριες γραμμές (IEC 62305 για προστασία από αστραπή). Σε περιοχές με συχνές καταιγίδες, μπορεί να αξίζει να εξερευνήσετε πρόσθετες επιλογές, π.χ. υψηλό - SPD απόδοσης, δομικές ενισχύσεις κ.λπ.

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα παραγωγής ενέργειας είναι εγγενώς ανθεκτικά στις καταιγίδες, υποθέτοντας ότι έχουν σχεδιαστεί, κατασκευαστεί και διατηρηθεί σωστά. Συνήθως δεν είναι εφικτό - και συχνά δεν είναι απαραίτητο - Εάν μια αποσύνδεση για ασφάλεια απαιτείται από οποιονδήποτε εναλλάκτη, καθώς συχνά δεν υπάρχει κέρδος επαρκώς επωφελής για να σβήσει και να χάσει την παραγωγή ενέργειας ελλείψει παροχών. Αντ 'αυτού, ως επενδυτές ή ιδιοκτήτες σπιτιού, η εστίαση θα πρέπει να είναι η διαχείριση κινδύνων ολιστικά μέσω πιστοποιημένου σχεδιασμού, ανθεκτικού εξοπλισμού και περιοδικών ελέγχων που είναι προσιτοί για την αξιολόγηση των απειλών ή των αξιολογήσεων των περιουσιακών στοιχείων. Γενικά, οι επιπτώσεις του κλίματος θα αναπτυχθούν, αλλά το ζήτημα της αξιοπιστίας στη βιομηχανία μας θα παραμείνει καθώς συνεχίζουμε να προσφέρουμε μετασχηματισμό σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.