Con il rapido sviluppo dell’industria fotovoltaica globale, sempre più centrali elettriche residenziali, commerciali, industriali e di pubblica utilità stanno adottando sistemi di generazione di energia solare. Tuttavia, gli impianti fotovoltaici vengono solitamente installati in ambienti altamente suscettibili a fulmini e sovratensioni, come tetti o spazi aperti. Senza solide misure di protezione dalle sovratensioni, un singolo evento di sovratensione transitoria può danneggiare gli inverter, interrompere la produzione di energia e comportare costi di manutenzione significativi.
Allora perché i sistemi fotovoltaici richiedono una protezione contro le sovratensioni? Le sei ragioni seguenti delineano il ruolo chiave degli SPD negli impianti fotovoltaici.
1.Prevenire danni alle apparecchiature causati da fulmini e onde alte
Gli impianti fotovoltaici sono spesso esposti all’esterno. Anche in assenza di fulmini diretti, possono verificarsi sovratensioni transitorie dovute a fulmini vicini (sovratensioni indotte), operazioni di commutazione della rete o avvio e chiusura di apparecchiature di grandi dimensioni.
Queste sovratensioni possono entrare nel sistema attraverso linee CC, linee CA e persino cavi di comunicazione, danneggiando componenti come inverter, quadri elettrici e controller. L'SPD può trasferire la sovratensione al sistema di messa a terra in nanosecondi, riducendo efficacemente il rischio di danni alle apparecchiature.
2.Proteggere le apparecchiature principali (come gli inverter) e ridurre i costi di riparazione
L'inverter è il componente principale del sistema fotovoltaico e uno dei beni più preziosi della generazione fotovoltaica. Se un inverter viene danneggiato dalla sovratensione, i proprietari potrebbero dover affrontare non solo costose riparazioni o sostituzioni, ma anche tempi di fermo dell’intero sistema di alimentazione.
Oltre agli inverter necessitano di protezione contro le sovratensioni anche i seguenti dispositivi:
Modulo fotovoltaico
Scatole combinatrici
Sistema di accumulo dell'energia a batteria
armadi di distribuzione
Apparecchiature per il monitoraggio dei dati
Modulo di comunicazione
L'installazione del dispositivo di risparmio energetico-e di risparmio energetico-ha effettivamente prolungato la durata di servizio delle apparecchiature principali e ridotto i costi di manutenzione a lungo-termine.
3. Migliorare la stabilità operativa del sistema fotovoltaico.
Per i progetti fotovoltaici commerciali/industriali e le grandi centrali elettriche, una produzione di energia sostenibile e stabile significa un maggiore ritorno sull’investimento.
I frequenti arresti dei sistemi hanno portato a guasti associati che non solo compromettono l’efficienza della produzione di energia, ma fanno anche aumentare i costi di manodopera e manutenzione.
L'installazione di SPD sul lato CC, sul lato CA e sulla linea di comunicazione del sistema fotovoltaico può ridurre efficacemente il tasso di guasto dell'apparecchiatura, garantire il funzionamento stabile a lungo-termine del sistema fotovoltaico e migliorare l'efficienza complessiva della generazione di energia. Conformità agli standard internazionali e alle Specifiche Ingegneristiche
Con l’aumento dei requisiti di sicurezza globali per i nuovi progetti energetici, sempre più progetti di ingegneria richiedono l’installazione di dispositivi di protezione dalle sovratensioni.
Gli standard comuni includono:
Norme della serie IEC 61643
IEC 60364 (Impianti elettrici a bassa-tensione)
Specifiche per la progettazione di impianti fotovoltaici
Norme edilizie locali e di sicurezza elettrica
Per i progetti di esportazione, l’uso di SPD che soddisfano gli standard internazionali non solo contribuisce all’accettazione del progetto, ma aumenta anche la fiducia dei clienti nella qualità del prodotto.
V. Riduzione-dei costi operativi a lungo termine e miglioramento del ROI
i limitatori di sovratensione sono visti da alcuni utenti come un accessorio secondario; tuttavia, svolgono un ruolo chiave nel prevenire danni economici significativi.
SPD ha i costi più bassi rispetto ai costi associati alla sostituzione degli inverter, alla riparazione dei sistemi di controllo, alle perdite dovute ai tempi di inattività e alla manutenzione manuale.
L'installazione fin dall'inizio di dispositivi di protezione da sovratensione di alta qualità può migliorare il ROI complessivo dei sistemi fotovoltaici riducendo efficacemente i tassi di guasto delle apparecchiature, riducendo la frequenza di manutenzione e minimizzando i tempi di inattività.
6. Garanzie complete per progetti fotovoltaici di tutte le dimensioni.
La protezione dalle sovratensioni è una componente integrale di qualsiasi strategia di risparmio energetico, che si tratti di impianti fotovoltaici residenziali su tetto o di grandi centrali elettriche a terra.
L'SPD è generalmente consigliato nelle seguenti posizioni:
tra componenti fotovoltaici e assemblatori
Tra la scatola combinatrice e l'ingresso CC dell'inverter
Uscita CA nell'inverter
Presso l'armadio di distribuzione principale
Informazioni sulle linee di comunicazione e monitoraggio
In base alle dimensioni del sistema, all'ambiente di installazione dei livelli di tensione, al regolatore di tensione CC adatto, al regolatore di tensione SPD CA e al regolatore di tensione del segnale è possibile selezionare per creare un sistema completo di protezione da sovratensione multistadio.
Conclusione:
Gli impianti fotovoltaici rappresentano un investimento a lungo-termine con una durata di progettazione tipica di oltre 25 anni. Durante tutto il processo, le apparecchiature possono essere colpite da fulmini, fluttuazioni nella rete elettrica e varie sovratensioni transitorie. I limitatori di sovratensione, sebbene di piccole dimensioni, hanno il compito di garantire il funzionamento sicuro e affidabile del sistema.
Per gli investitori in progetti fotovoltaici, gli appaltatori EPC, gli installatori e gli acquirenti di apparecchiature, la scelta di dispositivi di protezione da sovratensione ad alte prestazioni che soddisfano gli standard internazionali può migliorare la sicurezza del sistema, ridurre i costi di manutenzione e garantire una generazione di energia stabile a lungo termine.
Domande frequenti
Installazione altamente consigliata. I progetti per scopi speciali possono ridurre significativamente il rischio che le apparecchiature vengano danneggiate dalle sovratensioni, in particolare nei casi che comportano frequenti attività di fulmini, cavi esterni a lunga-distanza o progetti industriali e commerciali; sono quindi requisiti standard per molti progetti di ingegneria.
Q2: L'impianto fotovoltaico deve essere dotato di un SPD AC o di automatismi DC?
Entrambi sono consigliati. Gli SPD CC proteggono principalmente il cablaggio tra il gruppo fotovoltaico e l'inverter, gli SPD CA proteggono principalmente l'estremità di uscita dell'inverter e del sistema di distribuzione. I programmi di protezione completi in genere richiedono SPD sia sul lato CC che su quello CA.
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