1.Những mối nguy hiểm tiềm ẩn đằng sau sự bùng nổ của ngành công nghiệp quang điện.

Trong những năm gần đây, thị trường điện mặt trời toàn cầu đã phát triển với tốc độ chóng mặt, giống như tên lửa. Tôi vẫn nhớ khi tham dự triển lãm năng lượng mặt trời ở Đức cách đây 5 năm, công suất module phổ biến chỉ khoảng 300W. Giờ đây, không hiếm khi thấy các module hai mặt có công suất 600W trở lên. Tuy nhiên, giữa sự bùng nổ lắp đặt này, một vấn đề quan trọng thường bị bỏ qua - đó là bảo vệ hệ thống.

Năm ngoái, công ty chúng tôi đã xử lý một trường hợp từ Thổ Nhĩ Kỳ: một nhà máy điện mặt đất 5MW. Ba tháng sau khi được kết nối với lưới điện, bốn bộ biến tần đã bị cháy liên tiếp. Trong quá trình điều tra tại chỗ, người ta phát hiện ra rằng chủ sở hữu đã tiết kiệm chi phí bằng cách bỏ qua các thiết bị chống sét lan truyền ở phía DC. Thiệt hại cuối cùng lên tới hơn 200.000 đô la Mỹ, đủ để mua hàng trăm thiết bị chống sét lan truyền cao cấp. Những bài học như vậy không phải là hiếm trong ngành.

2."Những kẻ sát nhân điện áp" mà hệ thống quang điện phải đối mặt

2.1Sét đánh: mối đe dọa nguy hiểm nhất

Tôi tình cờ biết đến một dự án kết hợp thủy điện và phóng xạ ở Hải Nam. Khu vực này có hơn 90 ngày giông bão mỗi năm. Giám sát viên vận hành của họ cho biết rằng trước khi lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền (SPD), họ luôn trong tình trạng căng thẳng trong mùa giông bão hàng năm. Sự cố nghiêm trọng nhất là sét đánh gây ra hiện tượng tất cả các biến tần kiểu chuỗi trong toàn bộ hệ thống bị "đánh sét" đồng loạt.

Điều thú vị là, nhiều người nghĩ rằng chỉ những cú sét đánh trực tiếp mới nguy hiểm. Trên thực tế, dữ liệu đo đạc của chúng tôi cho thấy rằng sét đánh trong bán kính 3 km có thể tạo ra xung điện cảm ứng đủ mạnh để làm hỏng thiết bị. Từng có một dự án ở Brazil, điểm sét đánh nằm ở trang trại lân cận, nhưng nó đã khiến tất cả các mô-đun giám sát của hệ thống quang điện bị hỏng.

2.2Biến động lưới điện: Kẻ giết người vô hình

Khi tham gia vào dự án vận hành một hệ thống điện mặt trời trên mái nhà tại Việt Nam năm ngoái, chúng tôi đã ghi nhận được những dữ liệu đáng kinh ngạc: Sự dao động điện áp của lưới điện địa phương trong giờ cao điểm tiêu thụ điện thường vượt quá 15%. Sự biến dạng điện áp liên tục này gây hại cho tuổi thọ thiết bị nhiều hơn so với các xung điện tức thời.

Vấn đề rắc rối hơn là dòng điện đột biến do chính hệ thống quang điện tạo ra. Hãy nhớ rằng, đã từng khi thử nghiệm một nhãn hiệu biến tần nhất định, xung điện áp mà nó tạo ra trong quá trình tắt máy thực tế gấp bốn lần điện áp định mức! Loại dòng điện đột biến "tự tạo và tự tiêu thụ" này là điều mà nhiều chủ sở hữu bất động sản thường không để ý đến.

3.SPD bảo vệ hệ thống quang điện như thế nào?

3.1Bảo vệ nhiều lớp: Mặc "áo chống đạn" cho hệ thống.

Một hệ thống bảo vệ tốt nên giống như một củ hành tây với nhiều lớp phòng thủ. Chúng tôi thường khuyên khách hàng nên áp dụng một hệ thống như vậy.chiến lược bảo vệ ba cấp độ:

Cấp độ mảng:Lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền loại 2 (Type 2 SPD) tại hộp đấu nối để bảo vệ chống lại hầu hết các tia sét cảm ứng.

Mức độ biến tần: Sử dụng thiết bị chống sét lan truyền chuyên dụng cho quang điện ở phía đầu vào DC. Đặc biệt chú ý đến việc lựa chọn điện áp Uc.

Điểm kết nối lưới điện:Lắp đặt thiết bị chống sét lan truyền (SPD) phù hợp với đặc tính lưới điện địa phương ở phía AC.

3.2Hiểu sai về cách lựa chọn: Tham số càng cao thì càng tốt.

Người ta thường nhận thấy khách hàng thường mù quáng theo đuổi các giá trị Imax cao. Trên thực tế, đối với hầu hết các dự án phân tán, công suất xả 20kA là đủ. Mấu chốt nằm ở chỗ:

- Khả năng khớp điện áp (Uc ≥ 1,2 × Điện áp hệ thống tối đa)

- Mức điện áp dư (Điều này rất quan trọng vì nó quyết định liệu thiết bị có thực sự được bảo vệ hay không)

- Chức năng chỉ báo suy giảm (Điều này cực kỳ quan trọng vì nó có thể ngăn ngừa hiện tượng "SPD zombie")

Một khách hàng người Úc nhất quyết lắp đặt một thiết bị chống sét lan truyền (SPD) có định mức 40kA. Tuy nhiên, do lựa chọn điện áp Uc quá thấp, SPD bị lão hóa sớm khi hệ thống hoạt động ở tải nhẹ.

3.3Đừng để những thiếu sót trong khâu bảo vệ làm giảm lợi nhuận đầu tư.

Tôi đã chứng kiến ​​quá nhiều chủ nhà kỹ tính sẵn sàng chi rất nhiều tiền cho các linh kiện cao cấp nhưng lại quá thận trọng về việc bảo vệ hệ thống. Trên thực tế, một giải pháp chống sét lan truyền (SPD) được thiết kế tốt thường chỉ chiếm từ 0,3% đến 0,5% tổng chi phí dự án, nhưng nó có thể ngăn ngừa hơn 80% sự cố điện.

Chúng tôi khuyến nghị mọi người nên lưu ý những điểm sau đây trong giai đoạn thiết kế:

- Dữ liệu địa phương về số ngày có giông bão (có thể dễ dàng lấy được từ cục khí tượng)

- Báo cáo chất lượng lưới điện

- Tiêu chuẩn chịu đựng xung điện do nhà sản xuất thiết bị đặt ra

Phần kết luận

Để một hệ thống quang điện hoạt động ổn định trong 25 năm, nó cần có hệ thống chống sét lan truyền đáng tin cậy. Điều này giống như làm việc trên cao mà không đeo dây an toàn – có thể bạn sẽ an toàn trong 99 lần đầu, nhưng lần thứ 100 có thể khiến bạn phải trả giá đắt.