با توسعه سریع صنعت جهانی فتوولتائیک، نیروگاه‌های مسکونی، تجاری، صنعتی و صنعتی بیشتر و بیشتر از سیستم‌های تولید انرژی خورشیدی استفاده می‌کنند. با این حال، سیستم‌های PV معمولاً در محیط‌هایی نصب می‌شوند که به شدت مستعد برخورد صاعقه و موج‌ها هستند، مانند پشت بام‌ها یا فضاهای باز. بدون اقدامات حفاظتی قوی، یک رویداد اضافه ولتاژ گذرا می تواند به اینورترها آسیب برساند، تولید برق را مختل کند و هزینه های تعمیر و نگهداری قابل توجهی را در پی داشته باشد.
پس چرا سیستم های PV به حفاظت در برابر نوسانات نیاز دارند؟ شش دلیل زیر نقش کلیدی SPD ها را در سیستم های PV نشان می دهد.
1.جلوگیری از آسیب به تجهیزات در اثر صاعقه و امواج بلند
سیستم های PV اغلب در معرض فضای باز قرار می گیرند. حتی در غیاب برخورد مستقیم صاعقه، اضافه ولتاژهای گذرا می تواند از صاعقه های اطراف (سرج القایی)، عملیات سوئیچینگ شبکه، یا شروع و بسته شدن تجهیزات بزرگ رخ دهد.
این نوسانات می توانند از طریق خطوط DC، خطوط AC و حتی کابل های ارتباطی وارد سیستم شوند و به قطعاتی مانند اینورترها، جعبه های ترکیبی و کنترلرها آسیب وارد کنند. SPD می تواند اضافه ولتاژ را در نانوثانیه به سیستم اتصال زمین منتقل کند و به طور موثر خطر آسیب تجهیزات را کاهش دهد.
2. محافظت از تجهیزات اصلی (مانند اینورترها) و کاهش هزینه های تعمیر
اینورتر جزء اصلی سیستم فتوولتائیک و یکی از با ارزش ترین دارایی های تولید فتوولتائیک است. اگر یک اینورتر در اثر افزایش برق آسیب ببیند، مالکان نه تنها می توانند با تعمیرات یا تعویض پرهزینه مواجه شوند، بلکه با خرابی کل سیستم برق نیز مواجه خواهند شد.
علاوه بر اینورترها، دستگاه های زیر نیز به حفاظت در برابر نوسانات نیاز دارند:
ماژول PV
جعبه های کمباین
سیستم ذخیره انرژی باتری
کابینت های توزیع
تجهیزات نظارت بر داده ها
ماژول ارتباطات
نصب دستگاه{0}}صرفه‌جویی و صرفه‌جویی در انرژی{1}}به طور مؤثری عمر مفید تجهیزات کلیدی را افزایش داده و هزینه نگهداری طولانی‌مدت- را کاهش می‌دهد.
3. بهبود پایداری عملیات سیستم فتوولتائیک.
برای پروژه‌های PV تجاری/صنعتی و نیروگاه‌های بزرگ، تولید برق پایدار و پایدار به معنای بازگشت سرمایه بالاتر است.
خاموشی های مکرر سیستم منجر به خرابی های مرتبط شده است که نه تنها کارایی تولید برق را تضعیف می کند، بلکه هزینه های نیروی کار و تعمیر و نگهداری را نیز افزایش می دهد.
نصب SPD در سمت DC، سمت AC و خط ارتباطی سیستم PV می‌تواند به طور موثر میزان خرابی تجهیزات را کاهش دهد، عملکرد پایدار طولانی‌مدت سیستم PV را تضمین کند و راندمان تولید برق را بهبود بخشد. مطابقت با استانداردهای بین المللی و مشخصات مهندسی
با افزایش الزامات ایمنی جهانی برای پروژه‌های انرژی جدید، پروژه‌های مهندسی بیشتر و بیشتر به نصب دستگاه‌های حفاظت از نوسانات نیاز دارند.
استانداردهای رایج عبارتند از:
استانداردهای سری IEC 61643
IEC 60364 (تاسیسات الکتریکی-ولتاژ پایین)
مشخصات طراحی سیستم های فتوولتائیک
استانداردهای ایمنی ساختمان و برق محلی
برای پروژه های صادراتی، استفاده از SPDهایی که استانداردهای بین المللی را برآورده می کنند، نه تنها به پذیرش پروژه کمک می کند، بلکه باعث افزایش اعتماد مشتری به کیفیت محصول می شود.
V. کاهش هزینه‌های عملیاتی بلندمدت{1} و بهبود بازگشت سرمایه
محافظ برق توسط برخی از کاربران به عنوان یک وسیله جانبی ثانویه در نظر گرفته می شود. با این حال، آنها نقش کلیدی در جلوگیری از آسیب های اقتصادی قابل توجه ایفا می کنند.
SPD کمترین هزینه را در مقایسه با هزینه های مربوط به تعویض اینورترها، تعمیر سیستم های کنترل، تلفات خرابی و تعمیر و نگهداری دستی دارد.
نصب محافظ برق با کیفیت بالا از همان ابتدا می تواند با کاهش موثر نرخ خرابی تجهیزات، کاهش فرکانس تعمیر و نگهداری و به حداقل رساندن زمان خرابی، ROI کلی سیستم های PV را بهبود بخشد.
6. تضمین های جامع برای پروژه های فتوولتائیک در هر اندازه.
حفاظت از نوسانات یک جزء جدایی ناپذیر از هر استراتژی صرفه جویی انرژی است، چه سیستم های PV روی پشت بام مسکونی و چه نیروگاه های بزرگ زمینی.
SPD به طور کلی در مکان های زیر توصیه می شود:
بین اجزای PV و اسمبلرها
بین جعبه ترکیب کننده و ورودی DC اینورتر
خروجی AC در اینورتر
در کابینه توزیع اصلی
درباره خطوط ارتباطی و مانیتورینگ
با توجه به اندازه سیستم، محیط نصب سطوح ولتاژ ولتاژ، تنظیم کننده ولتاژ DC مناسب، تنظیم کننده ولتاژ AC SPD و تنظیم کننده ولتاژ سیگنال را می توان برای ایجاد یک سیستم کامل حفاظت از نوسانات چند مرحله ای انتخاب کرد.
نتیجه گیری:
سیستم PV یک سرمایه گذاری بلند مدت-با عمر طراحی معمولی بیش از 25 سال است. در طول فرآیند، تجهیزات می توانند تحت تأثیر صاعقه، نوسانات در شبکه برق و اضافه ولتاژهای گذرا مختلف قرار گیرند. محافظ های برق، اگرچه اندازه کوچکی دارند، اما وظیفه تضمین عملکرد ایمن و قابل اعتماد سیستم را بر عهده دارند.
برای سرمایه‌گذاران پروژه PV، پیمانکاران EPC، نصاب‌ها و خریداران تجهیزات، انتخاب محافظ‌های افزایش با کارایی بالا که مطابق با استانداردهای بین‌المللی باشد، می‌تواند ایمنی سیستم را بهبود بخشد، هزینه‌های تعمیر و نگهداری را کاهش دهد و تولید برق پایدار را در دراز مدت تضمین کند.
سوالات متداول
نصب بسیار توصیه می شود. طراحی‌های با هدف خاص می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی خطر آسیب‌دیدگی تجهیزات را به‌ویژه در مواردی که شامل فعالیت‌های مکرر رعد و برق، کابل‌کشی در مسافت‌های طولانی در فضای باز یا پروژه‌های صنعتی و تجاری است، کاهش دهند. بنابراین آنها الزامات استاندارد برای بسیاری از پروژه های مهندسی هستند.
Q2: آیا سیستم PV باید مجهز به خودکارهای AC SPD یا DC باشد؟
هر دو توصیه می شود. SPD های DC عمدتا از کابل کشی بین مجموعه PV و اینورتر محافظت می کنند، SPD های AC عمدتا از انتهای خروجی اینورتر و سیستم توزیع محافظت می کنند. برنامه های حفاظتی جامع معمولاً به SPD در هر دو طرف DC و AC نیاز دارند.
گواهینامه ها
