آیا لازم است سیستم تولید برق فتوولتائیک در طول رعد و برق را قطع کند؟

با افزایش ادغام سیستم های فتوولتائیک (PV) در سیستم های انرژی مسکونی و تجاری ، نگرانی های بیشتری در مورد ایمنی در حوادث شدید آب و هوایی ، به ویژه رعد و برق وجود دارد. یکی از نگرانی ها مربوط به لزوم قطع سیستم در هنگام طوفان برقی برای جلوگیری از آسیب است. طبق استانداردهای صنعت ، توصیه های فنی و شیوه های کاری ، در بیشتر موارد ، پاسخ این است که "نه"-به این دلیل که این سیستم دارای رعد و برق مناسب و حفاظت از افزایش است.

 

دو خطرات اساسی وجود دارد که رعد و برق در سیستم های خورشیدی فتوولتائیک (PV) قرار دارد: اعتصاب صاعقه مستقیم و افزایش غیرمستقیم از القاء الکترومغناطیسی. اعتصاب صاعقه مستقیم می تواند به پانل های خورشیدی و ساختار پشتیبانی PV آسیب برساند. جریانهای افزایش غیرمستقیم می توانند به اجزای الکترونیکی مانند اینورترها و کنترل کننده ها از ولتاژهای گذرا آسیب برساند. شرایط مختلف طوفان می تواند باعث تگرگ طوفان شود و اگر چنین است ، در مورد دوام ماژول سؤالاتی ایجاد کنید.

سیستم های PV مدرن با استراتژی های محافظت از چند لایه برای کاهش این خطرات طراحی شده اند:

1.Systems معمولاً دارای دستگاه های خاتمه هوا (به عنوان مثال میله های رعد و برق یا مش) برای رهگیری حملات مستقیم هستند. "روش کره نورد" استفاده می شود ، اما محافظت از آرایه PV بدون سایه زدن هر یک از ماژول ها محاسبه می شود.

2. دستگاه های حفاظت از صعود (SPDS): SPD ها را می توان در انواع مکان های برجسته نصب کرد- در خطوط ورودی DC در نزدیکی جعبه اتصال و در خطوط خروجی AC ، در صورت اعتصاب غیرمستقیم ، انحراف فعلی را فراهم می کند. به عنوان مثال ، SPD در خطوط خروجی اینورتر (که معمولاً به عنوان "طرف AC" گفته می شود) خطر ابتلا به ولتاژ بیش از حد به دستگاه های حساس متصل به شبکه را کاهش می دهد.

3. زمینه سازی و پیوند: یک سیستم زمینی کم فشار (به عنوان مثال ، الکترودهای حلقه ای شکل با مقاومت کمتر از یا مساوی 4 ، Ω) لازم است تا جریان های رعد و برق را به صورت ایمن از بین ببرد. تکیه گاه های فلزی هر 10 متر به هم وصل می شوند و برای به حداقل رساندن اختلافات احتمالی و جلوگیری از اثر فلش جانبی به شبکه اصلی زمینی وصل می شوند.

علاوه بر خطرات الکتریکی ، ماژول های PV با دقت برای استحکام مکانیکی بررسی می شوند. تولید کنندگان کیفیت پانل های خود را برای تعیین تأثیر تگرگ (توپ های یخ 25 میلی متری در 23 متر بر ثانیه) (یا ضربه تگرگ (30.7 متر بر ثانیه)) برای شرایطی که حداکثر سرعت باد شدیدتر دارند) آزمایش می کنند. ماژول های مصوب تحت الزامات IEC 61215 دارای تأثیرات قابل احترام و تحمل آسیب تگرگ هستند. به طور مشابه ، مقاومت در برابر بار باد از طریق سیستم های نصب دقیق و طراحی ساختار که شامل داده های بار باد محلی است (به عنوان مثال ، رویداد باد 50 ساله) پرداخته می شود.

با توجه به محافظت های ارائه شده ، قطع اتصال سیستم معمولاً لازم نیست. یک سیستم PV به خوبی طراحی شده به دنبال شیوه های مناسب برای کاهش رعد و برق می تواند در شرایط طوفان با خیال راحت عمل کند. اگرچه قطع اتصال سیستم معمولاً غیر ضروری است ، اما مواردی وجود دارد که قطع ارتباط مناسب است:

 اگر رعد و برق یک دستگاه محافظ Surge (SPD) را برای کار کردن جلوه دهد (به عنوان مثال ، قطع کننده مدار از بین رفته است) ، پس کاربر باید منتظر بماند تا پس از عبور طوفان برای تنظیم مجدد سیستم.

 در صورت عدم وجود سیستم حفاظت مناسب از زمین و SPD ها باید جدا شوند تا قرار گرفتن در معرض احتمالی از خطر از بین برود. کاربر باید به طور مرتب سیستم را حفظ کند و برنامه ریزی کند تا یک حرفه ای از سیستم ها بازرسی کند و به روزرسانی های احتمالی برای بهبود محافظت در حال انجام باشد.

کارشناسان می دانند که عوامل اصلی در مورد کیفیت طراحی و نصب سیستم ها بالاتر از گواهینامه ها و رتبه بندی های سیستم است. به عنوان مثال ، شما می توانید به سادگی با استفاده از محصولات معتبر از تولید کنندگان معتبر و نصب مطابق با استانداردها و دستورالعمل های بین المللی (IEC 62305 برای محافظت از رعد و برق) ، به میزان بسیار بالایی از آسیب پذیری کاهش یافته دست یابید. در مناطقی که طوفان های مکرر دارند ، گزینه های اضافی ممکن است ارزش کاوش داشته باشد ، به عنوان مثال ، SPD های با کارایی بالا ، تقویت ساختاری و غیره.

سیستم های تولید برق فتوولتائیک ذاتاً در برابر رعد و برق مقاومت می کنند ، با فرض اینکه آنها طراحی ، مهندسی شده و به درستی نگهداری می شوند. معمولاً عملی نیست و غالباً لازم نیست-اگر قطع ارتباط برای ایمنی توسط هرگونه جایگزین لازم باشد ، زیرا اغلب در صورت عدم وجود مزایا ، هیچ سود کافی برای خاموش کردن و از دست دادن تولید انرژی وجود ندارد. درعوض ، به عنوان سرمایه گذاران یا صاحبان خانه ، باید از طریق طراحی معتبر ، تجهیزات با دوام و ممیزی های دوره ای که برای ارزیابی تهدیدات یا ارزیابی دارایی ها مقرون به صرفه هستند ، به طور جامع بر مدیریت ریسک متمرکز شوند. به طور کلی ، تأثیرات آب و هوا توسعه خواهد یافت ، اما مسئله قابلیت اطمینان در صنعت ما باقی خواهد ماند زیرا ما همچنان به تحول به انرژی های تجدید پذیر می پردازیم.