Ali je med nevihtami potrebno odklopiti fotovoltaični sistem za proizvodnjo električne energije?

Z naraščajočo integracijo fotovoltaičnih (PV) sistemov v stanovanjske in komercialne energetske sisteme je več skrbi glede varnosti v ekstremnih vremenskih dogodkih, zlasti nevihtah. Eden od pomislekov se nanaša na potrebo po odklopu sistema med nevihto, da preprečimo škodo. V skladu z industrijskimi standardi, tehničnimi priporočili in delovnimi praksami je v večini primerov odgovor "ne"-če ima sistem ustrezno zaščito pred strelo in prenapetostjo.

Obstajata dve glavni nevarnosti, ki ju nevihte predstavljajo za sončne fotovoltaične (PV) sisteme: neposredni udari strele in posredni sunki elektromagnetne indukcije. Neposreden udar strele lahko poškoduje sončne kolektorje in fotonapetostno nosilno strukturo. Posredni udarni tokovi lahko zaradi prehodnih prenapetosti poškodujejo elektronske komponente, kot so pretvorniki in krmilniki. Različne nevihte lahko povzročijo nevihte s točo in v tem primeru povzročijo vprašanja o vzdržljivosti modula.

Sodobni fotovoltaični sistemi so zasnovani z večplastnimi zaščitnimi strategijami za ublažitev teh tveganj:

1. Sistemi imajo običajno naprave za-zaključevanje zraka, nameščene za prestrezanje neposrednih udarcev. Uporabljena je "metoda kotaleče se krogle", vendar je zaščita PV niza izračunana brez zasenčenja vsakega od modulov.

2. Prenapetostne zaščitne naprave (SPD-ji): SPD-je je mogoče namestiti na različnih vidnih mestih- na vhodnih linijah DC v neposredni bližini razdelilne omarice in na izhodnih linijah AC, da zagotovijo preusmeritev udarnega toka v primeru posrednega udara. Na primer, SPD na izhodnih linijah pretvornika (ki se na splošno imenuje "stran AC") bo zmanjšal tveganje prenapetosti, ki poškoduje občutljive naprave, povezane z omrežjem.

3. Ozemljitev in lepljenje: Za varno odvajanje tokov strele je potreben ozemljitveni sistem z nizko-impedanco. Kovinski nosilci so povezani vsakih 10 metrov in povezani z glavnim ozemljitvenim omrežjem, da se zmanjšajo potencialne razlike in prepreči učinek stranskega bliska.

Poleg električnih nevarnosti so fotonapetostni moduli skrbno pregledani glede mehanske trdnosti. Kakovostni proizvajalci testirajo svoje plošče za določitev vpliva toče (25-mm ledene krogle pri 23 m/s) (ali udar toče (30,7 m/s) za razmere z močnejšo največjo hitrostjo vetra). Moduli, odobreni v skladu z zahtevami IEC 61215, imajo spoštljive udarce in toleranco na poškodbe zaradi toče. Podobno se odpornost na obremenitev z vetrom obravnava s strogimi sistemi pritrditve in načrtovanjem strukture, ki vključuje lokalne podatke o obremenitvi z vetrom.

Glede na zagotovljene zaščite odklop sistema običajno ni potreben. Dobro zasnovan fotonapetostni sistem, ki upošteva ustrezne prakse za blažitev strele, lahko varno deluje med nevihto. Čeprav je prekinitev povezave s sistemom običajno nepotrebna, je v nekaterih primerih prekinitev povezave pravilna:

 Če strela povzroči delovanje prenapetostne zaščitne naprave (SPD) (tj. sprožil se je odklopnik), mora uporabnik počakati, da nevihta mine, da ponastavi sistem.

 Če sistem nima ustrezne ozemljitvene zaščite, je treba SPD odklopiti, da preprečite morebitno izpostavljenost tveganju. Uporabnik mora redno vzdrževati sistem in načrtovati, da bo strokovnjak pregledal sisteme in videl možne nadgradnje za izboljšanje stalne zaščite.

Fotonapetostni sistemi za proizvodnjo električne energije so sami po sebi odporni na nevihte, ob predpostavki, da so pravilno načrtovani, zasnovani in vzdrževani. Običajno ni izvedljivo-in pogosto ni potrebno-če katerikoli alternator zahteva odklop zaradi varnosti, saj pogosto ni dovolj koristnega povečanja za izklop in izgube proizvodnje energije, če ni koristi. Namesto tega bi se morali kot vlagatelji ali lastniki stanovanj osredotočiti na celostno obvladovanje tveganja s certificirano zasnovo, trajno opremo in rednimi revizijami, ki so cenovno dostopne za oceno nevarnosti ali ocene sredstev. Na splošno se bodo vplivi podnebja razvijali, vendar bo vprašanje zanesljivosti v naši industriji ostalo, saj bomo še naprej izvajali preobrazbo na obnovljivo energijo.