Με την ταχεία ανάπτυξη της παγκόσμιας βιομηχανίας φωτοβολταϊκών, όλο και περισσότεροι οικιστικοί, εμπορικοί, βιομηχανικοί και βιομηχανικοί σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας υιοθετούν συστήματα παραγωγής ηλιακής ενέργειας. Ωστόσο, τα φωτοβολταϊκά συστήματα εγκαθίστανται συνήθως σε περιβάλλοντα που είναι ιδιαίτερα επιρρεπή σε κεραυνούς και υπερτάσεις, όπως στέγες ή ανοιχτούς χώρους. Χωρίς ισχυρά μέτρα προστασίας από υπερτάσεις, ένα μόνο παροδικό συμβάν υπέρτασης μπορεί να βλάψει τους μετατροπείς, να διαταράξει την παραγωγή ρεύματος και να οδηγήσει σε σημαντικό κόστος συντήρησης.
Γιατί λοιπόν τα φωτοβολταϊκά συστήματα απαιτούν προστασία από υπερτάσεις; Οι παρακάτω έξι λόγοι σκιαγραφούν τον βασικό ρόλο των SPD στα Φ/Β συστήματα.
1. Πρόληψη ζημιών σε εξοπλισμό από κεραυνούς και υψηλά κύματα
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα συχνά εκτίθενται σε εξωτερικούς χώρους. Ακόμη και απουσία άμεσου κεραυνού, μπορεί να προκύψουν παροδικές υπερτάσεις από κοντινούς κεραυνούς (επαγόμενες υπερτάσεις), λειτουργίες μεταγωγής δικτύου ή εκκίνηση και κλείσιμο μεγάλου εξοπλισμού.
Αυτές οι υπερτάσεις μπορούν να εισέλθουν στο σύστημα μέσω γραμμών DC, γραμμών AC, ακόμη και καλωδίων επικοινωνίας, καταστρέφοντας εξαρτήματα όπως μετατροπείς, κουτιά συνδυασμού και ελεγκτές. Το SPD μπορεί να μεταφέρει υπέρταση στο σύστημα γείωσης σε νανοδευτερόλεπτα, μειώνοντας αποτελεσματικά τον κίνδυνο βλάβης του εξοπλισμού.
2. Προστασία βασικού εξοπλισμού (όπως οι μετατροπείς) και μείωση του κόστους επισκευής
Ο μετατροπέας είναι το βασικό συστατικό του φωτοβολταϊκού συστήματος και ένα από τα πιο πολύτιμα περιουσιακά στοιχεία της παραγωγής φωτοβολταϊκών. Εάν ένας μετατροπέας καταστραφεί από την υπέρταση, οι ιδιοκτήτες ενδέχεται να αντιμετωπίσουν όχι μόνο δαπανηρές επισκευές ή αντικατάσταση, αλλά και χρόνο διακοπής λειτουργίας ολόκληρου του συστήματος ισχύος.
Εκτός από τους μετατροπείς, οι ακόλουθες συσκευές απαιτούν επίσης προστασία από υπερτάσεις:
Φ/Β μονάδα
Κουτιά συνδυασμού
Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας
ντουλάπια διανομής
Εξοπλισμός παρακολούθησης δεδομένων
Ενότητα επικοινωνιών
Η εγκατάσταση της συσκευής-εξοικονόμησης και{1}}εξοικονόμησης ενέργειας έχει επεκτείνει αποτελεσματικά τη διάρκεια ζωής του βασικού εξοπλισμού και μειώνει το μακροπρόθεσμο-κόστος συντήρησης.
3. Βελτίωση της σταθερότητας λειτουργίας του φωτοβολταϊκού συστήματος.
Για εμπορικά/βιομηχανικά φωτοβολταϊκά έργα και μεγάλους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, η διαρκής και σταθερή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σημαίνει υψηλότερη απόδοση της επένδυσης.
Οι συχνοί τερματισμοί λειτουργίας του συστήματος έχουν οδηγήσει σε σχετικές βλάβες που όχι μόνο υπονομεύουν την απόδοση παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά αυξάνουν επίσης το κόστος εργασίας και συντήρησης.
Η εγκατάσταση SPD στην πλευρά DC, στην πλευρά AC και στη γραμμή επικοινωνίας του φωτοβολταϊκού συστήματος μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά το ποσοστό αστοχίας του εξοπλισμού, να εξασφαλίσει τη μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος και να βελτιώσει τη συνολική απόδοση παραγωγής ενέργειας. Συμμόρφωση με τα διεθνή πρότυπα και τις Τεχνικές Προδιαγραφές
Με την αύξηση των παγκόσμιων απαιτήσεων ασφάλειας για νέα ενεργειακά έργα, όλο και περισσότερα έργα μηχανικής απαιτούν την εγκατάσταση συσκευών προστασίας από υπερτάσεις.
Τα κοινά πρότυπα περιλαμβάνουν:
Πρότυπα της σειράς IEC 61643
IEC 60364 (ηλεκτρικές εγκαταστάσεις χαμηλής- τάσης)
Προδιαγραφές σχεδιασμού φωτοβολταϊκών συστημάτων
Τοπικά πρότυπα κτιρίων και ηλεκτρικής ασφάλειας
Για εξαγωγικά έργα, η χρήση SPD που πληρούν τα διεθνή πρότυπα όχι μόνο συμβάλλει στην αποδοχή των έργων, αλλά επίσης ενισχύει την εμπιστοσύνη των πελατών στην ποιότητα των προϊόντων.
V. Μείωση του μακροπρόθεσμου{1}}Λειτουργικού κόστους και βελτίωση της απόδοσης επένδυσης (ROI).
Τα προστατευτικά υπέρτασης θεωρούνται από ορισμένους χρήστες ως δευτερεύον αξεσουάρ. Ωστόσο, διαδραματίζουν βασικό ρόλο στην πρόληψη σημαντικών οικονομικών ζημιών.
Το SPD έχει το χαμηλότερο κόστος σε σύγκριση με το κόστος που σχετίζεται με την αντικατάσταση μετατροπέων, την επισκευή συστημάτων ελέγχου, τις απώλειες χρόνου διακοπής λειτουργίας και τη χειροκίνητη συντήρηση.
Η εγκατάσταση υψηλής ποιότητας προστατευτικών υπερτάσεων από την αρχή μπορεί να βελτιώσει τη συνολική απόδοση επένδυσης (ROI) των φωτοβολταϊκών συστημάτων μειώνοντας αποτελεσματικά τα ποσοστά αστοχίας του εξοπλισμού, μειώνοντας τη συχνότητα συντήρησης και ελαχιστοποιώντας το χρόνο διακοπής λειτουργίας.
6. Ολοκληρωμένες εγγυήσεις για φωτοβολταϊκά έργα όλων των μεγεθών.
Η προστασία από υπερτάσεις αποτελεί αναπόσπαστο στοιχείο οποιασδήποτε στρατηγικής εξοικονόμησης ενέργειας, είτε πρόκειται για οικιακά φωτοβολταϊκά συστήματα ταράτσας είτε για μεγάλους επίγειους σταθμούς παραγωγής ενέργειας.
Το SPD συνιστάται γενικά στις ακόλουθες τοποθεσίες:
μεταξύ φωτοβολταϊκών εξαρτημάτων και συναρμολογητών
Μεταξύ του κουτιού συνδυασμού και της εισόδου DC του μετατροπέα
Έξοδος AC σε μετατροπέα
Στο κεντρικό γραφείο διανομής
Σχετικά με τις Γραμμές Επικοινωνίας και Παρακολούθησης
Ανάλογα με το μέγεθος του συστήματος, το περιβάλλον εγκατάστασης των επιπέδων τάσης, τον κατάλληλο ρυθμιστή τάσης DC, τον ρυθμιστή τάσης AC SPD και τον ρυθμιστή τάσης σήματος μπορούν να επιλεγούν για τη δημιουργία ενός πλήρους- συστήματος προστασίας από υπερτάσεις.
Σύναψη:
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα είναι μια μακροπρόθεσμη-επένδυση με τυπική διάρκεια σχεδιασμού άνω των 25 ετών. Καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας, ο εξοπλισμός μπορεί να επηρεαστεί από κεραυνούς, διακυμάνσεις στο ηλεκτρικό δίκτυο και διάφορες παροδικές υπερτάσεις. Τα προστατευτικά υπερτάσεων, αν και μικρού μεγέθους, είναι υπεύθυνα για τη διασφάλιση της ασφαλούς και αξιόπιστης λειτουργίας του συστήματος.
Για επενδυτές φωτοβολταϊκών έργων, εργολάβους EPC, εγκαταστάτες και αγοραστές εξοπλισμού, η επιλογή προστατευτικών υπερτάσεων υψηλής απόδοσης που πληρούν τα διεθνή πρότυπα μπορεί να βελτιώσει την ασφάλεια του συστήματος, να μειώσει το κόστος συντήρησης και να εξασφαλίσει σταθερή παραγωγή ενέργειας μακροπρόθεσμα.
Συχνές ερωτήσεις
Συνιστάται ιδιαίτερα η εγκατάσταση. Τα σχέδια ειδικού σκοπού μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον κίνδυνο βλάβης του εξοπλισμού από υπερτάσεις, ιδιαίτερα σε περιπτώσεις που περιλαμβάνουν συχνή δραστηριότητα κεραυνών, καλωδίωση σε εξωτερικούς χώρους μεγάλων αποστάσεων ή βιομηχανικά και εμπορικά έργα. Ως εκ τούτου, αποτελούν τυπικές απαιτήσεις για πολλά έργα μηχανικής.
Ε2: Πρέπει το φωτοβολταϊκό σύστημα να είναι εξοπλισμένο με AC SPD ή DC αυτόματα;
Συνιστώνται και τα δύο. Τα SPD DC προστατεύουν κυρίως την καλωδίωση μεταξύ του συγκροτήματος φωτοβολταϊκών και του μετατροπέα, τα AC SPD προστατεύουν κυρίως το άκρο εξόδου του μετατροπέα και του συστήματος διανομής. Τα ολοκληρωμένα προγράμματα προστασίας απαιτούν συνήθως SPD και στις δύο πλευρές DC και AC.
Πιστοποιητικά
