1.Perills ocults darrere de la indústria fotovoltaica en auge

En els darrers anys, el mercat fotovoltaic mundial ha crescut a un ritme sorprenent, com un coet. Encara recordo quan vaig assistir a la fira d'energia solar a Alemanya fa cinc anys, la potència dels mòduls principals era d'uns 300 W. Ara, no és estrany veure mòduls bifacials de més de 600 W. Tanmateix, enmig d'aquest auge d'instal·lacions, sovint es passa per alt una qüestió crucial: la protecció del sistema.

L'any passat, la nostra empresa va gestionar un cas de Turquia: una central elèctrica de 5 MW muntada a terra. Tres mesos després de connectar-se a la xarxa, quatre inversors es van cremar successivament. Durant la investigació in situ, es va descobrir que el propietari havia estalviat costos ometent els dispositius de protecció contra sobretensions al costat de CC. La pèrdua final va ser de més de 200.000 dòlars americans, cosa que va ser suficient per comprar centenars de SPD d'alta gamma. Aquestes lliçons no són infreqüents a la indústria.

2."Assassins de voltatge" als quals s'enfronten els sistemes fotovoltaics

2.1Llamp: l'amenaça més perillosa

He trobat un projecte de complementació d'energia per a la radiació de la pesca a Hainan. La zona té més de 90 dies de tempestes cada any. El seu supervisor d'operacions em va informar que abans d'instal·lar un SPD, sempre estaven alerta durant la temporada de tempestes cada any. L'incident més greu va ser que un llamp induït va fer que tots els inversors de tipus cadena de tot el conjunt "es posessin en marxa" col·lectivament.

Curiosament, molta gent pensa que només els llamps directes són perillosos. De fet, les nostres dades de detecció mostren que els llamps en un radi de 3 quilòmetres poden generar una sobretensió induïda prou forta com per danyar els equips. Hi va haver un projecte brasiler on el punt de caiguda del llamp era a la granja veïna, però va provocar que fallessin tots els mòduls de monitorització del sistema fotovoltaic.

2.2Fluctuació de la quadrícula: l'assassí invisible

Quan vam participar en la posada en marxa d'un projecte de teulada al Vietnam l'any passat, vam registrar dades sorprenents: la fluctuació de voltatge de la xarxa elèctrica local durant els períodes de consum elèctric màxim sovint superava el 15%. Aquesta distorsió contínua de voltatge és més perjudicial per a la vida útil dels equips que les sobretensions instantànies.

El problema més problemàtic és la sobretensió generada pel propi sistema fotovoltaic. Recordeu que, una vegada, en provar una determinada marca d'inversor, el pic de tensió que va produir durant l'apagada va ser en realitat quatre vegades la tensió nominal! Aquest tipus de sobretensió "autogenerada i autoconsumida" és una cosa que molts propietaris simplement no noten.

3.Com protegeix un SPD el sistema fotovoltaic?

3.1Protecció multicapa: poseu-vos una "armilla antibales" per al sistema

Un bon sistema de protecció hauria de ser com una ceba amb múltiples capes de defensa. Normalment recomanem que els clients adoptin unaestratègia de protecció de tres nivells:

Nivell de matriu:Instal·leu un SPD tipus 2 a la caixa del combinador per protegir-vos contra la majoria de llamps induïts.

Nivell de l'inversor: Feu servir un SPD fotovoltaic dedicat al costat d'entrada de CC. Presteu especial atenció a la selecció del voltatge Uc.

Punt de connexió a la xarxa:Instal·leu un SPD adaptat a les característiques de la xarxa local al costat de CA.

3.2Malentès de selecció: com més alt sigui el paràmetre, millor

Sovint s'observa que els clients busquen cegament valors d'Imax elevats. De fet, per a la majoria de projectes distribuïts, una capacitat de descàrrega de 20 kA és suficient. La clau rau en:

- Capacitat d'adaptació de voltatge (Uc ≥ 1,2 × voltatge màxim del sistema)

- Nivell de tensió residual (Això és crucial, ja que determina si l'equip realment es pot protegir)

- Funció d'indicació de degradació (Això és extremadament important, ja que pot prevenir "SPD zombi")

Un client australià va insistir a instal·lar un SPD amb una classificació de 40 kA. Tanmateix, a causa de la selecció d'una tensió Uc massa baixa, l'SPD va envellir prematurament quan el sistema estava sota una càrrega lleugera.

3.3No deixis que les deficiències de protecció redueixin la rendibilitat de les inversions

He vist massa propietaris meticulosos que estan disposats a gastar molts diners en components de primera qualitat, però són massa cautelosos amb la protecció del sistema. De fet, una solució SPD (Dispositiu de Protecció contra Sobretensions) ben dissenyada normalment només representa entre el 0,3% i el 0,5% del cost total del projecte, però pot evitar més del 80% de les avaries elèctriques.

Es recomana que tothom tingui en compte el següent durant la fase de disseny:

- Dades locals sobre els dies de tempesta (que es poden obtenir fàcilment a l'oficina meteorològica)

- Informes de qualitat de la xarxa

- Estàndards de tolerància a sobretensions establerts pels fabricants d'equips

Conclusió

Perquè un sistema fotovoltaic funcioni de manera estable durant 25 anys, necessita una protecció fiable contra sobretensions. És com treballar en altures sense portar cinturó de seguretat: potser aconsegueixes mantenir-te segur les primeres 99 vegades, però la centesima vegada et podria costar car.