Är det nödvändigt att koppla bort solcellsanläggningen under åskväder?

Med den växande integrationen av solcellssystem (PV) i energisystem för bostäder och kommersiella anläggningar, finns det mer oro för säkerheten vid extrema väderhändelser, särskilt åskväder. En av farhågorna gäller behovet av att koppla bort systemet under åskväder för att undvika skador. Enligt branschstandarder, tekniska rekommendationer och arbetsmetoder är svaret i de flesta fall "nej"-förutsatt att systemet har korrekt åsk- och överspänningsskydd.

Det finns två stora risker som åskväder utgör för solcellssystem (PV): direkta blixtar och indirekta överspänningar från elektromagnetisk induktion. Ett direkt blixtnedslag kan skada solpaneler och PV-stödstrukturen. Indirekta överspänningsströmmar kan skada elektroniska komponenter som växelriktare och styrenheter från transienta överspänningar. Olika stormförhållanden kan orsaka hagelstormar och i så fall skapa frågor om modulens hållbarhet.

Moderna PV-system är designade med flerskiktsskyddsstrategier för att mildra dessa risker:

1. System har vanligtvis luft-avslutningsenheter för att avlyssna direkta attacker. Den "rullande sfärmetoden" används, men skyddet av PV-matrisen beräknas utan att skugga var och en av modulerna.

2. Överspänningsskyddsenheter (SPD): SPD:er kan installeras på en mängd framträdande platser- vid DC-ingångsledningarna i närheten av kopplingsdosan och vid AC-utgångsledningarna för att ge överspänningsströmavledning i händelse av ett indirekt slag. Till exempel kommer en SPD vid växelriktarens utgångsledningar (allmänt kallad "AC-sidan") att minska risken för att överspänningar skadar känsliga enheter som är anslutna till nätet.

3. Jordning och bindning: Ett jordsystem med låg-impedans krävs för att avleda blixtströmmar på ett säkert sätt. Metallstöd ansluts var 10:e meter och ansluts till huvudjordningsnätverket för att minimera potentiella skillnader och förhindra sidoblixteffekten.

Förutom elektriska faror granskas PV-moduler noggrant för mekanisk styrka. Kvalitetstillverkare testar sina paneler för att bestämma hagelpåverkan (25 mm iskulor vid 23 m/s) (eller hagelpåverkan (30,7 m/s) för förhållanden med hårdare maximal vindhastighet). Moduler som godkänts enligt kraven i IEC 61215 har respektabla slag och hagelskador. På samma sätt hanteras motstånd mot vindlast genom rigorösa monteringssystem och strukturdesign som inkluderar lokala vindlastdata.

Med tanke på de tillhandahållna skydden är det vanligtvis inte nödvändigt att koppla från systemet. Ett väldesignat PV-system som följer korrekta metoder för att lindra blixtnedslag kan fungera säkert under stormförhållanden. Även om frånkoppling av systemet vanligtvis är onödigt, finns det vissa fall då frånkoppling kan vara korrekt:

 Om blixten påverkar en överspänningsskyddsanordning (SPD) att fungera (dvs. strömbrytaren har löst ut), bör användaren vänta tills stormen har passerat för att återställa systemet.

 Om systemet inte har ett ordentligt jordningsskydd och SPD:er bör kopplas bort för att avlägsna potentiell exponering från risk. Användaren bör regelbundet underhålla systemet och schemat för att få en professionell att inspektera systemen och se möjliga uppgraderingar för att förbättra det pågående skyddet.

Solceller är i sig motståndskraftiga mot åskväder, förutsatt att de är designade, konstruerade och underhållna på rätt sätt. Det är vanligtvis inte genomförbart-och ofta inte nödvändigt-om en frånkoppling av säkerhetsskäl krävs av någon generator, eftersom det ofta inte finns någon tillräckligt fördelaktig vinst för att stänga av och förlora energiproduktionen i avsaknad av fördelar. Istället, som investerare eller husägare, bör fokus ligga på riskhantering holistiskt genom certifierad design, hållbar utrustning och periodiska revisioner som är överkomliga för att bedöma hot eller bedömningar av tillgångar. I allmänhet kommer klimatpåverkan att utvecklas, men frågan om tillförlitlighet i vår bransch kommer att kvarstå när vi fortsätter att leverera en omställning till förnybar energi.