Pagājušajā gadā globālā fotoelektrisko iekārtu uzstādītā jauda pārsniedza 350 GW, un Ķīnas ieguldījums bija vairāk nekā viena trešdaļa. Šīs zaļās tehnoloģijas, kas pārvērš saules gaismu elektrībā, izmaksas desmit gadu laikā ir kritušās par 80%, taču tā saskaras ar nāvējošiem zibens spērienu draudiem – elektrostacija Arizonā, Amerikas Savienotajās Valstīs, savulaik zibens spērienu dēļ zaudēja 2 miljonus dolāru. Pārsprieguma aizsargi ir kļuvuši par elektrostaciju "glābjošo artefaktu", kas caur trīs līmeņu aizsardzības tīklu novirza desmitiem tūkstošu voltu zibenssprieguma zemē. Nozares eksperti norādīja, ka, fotoelektrisko sistēmu spriegumam pieaugot līdz 1500 V, aizsargaprīkojums ievada tehnoloģisko revolūciju silīcija karbīda materiālos.

1.Fotoelektriskā sistēma: tīras enerģijas galvenais spēks

1.1 Kas ir fotoelektriskā sistēma?

Fotoelektriskā sistēma ir ierīce, kas tieši pārveido saules enerģiju elektriskajā enerģijā. Tā galvenokārt sastāv no šādiem galvenajiem komponentiem:

- Fotoelektriskie moduļi (saules paneļi): izmanto pusvadītāju materiālu (piemēram, monokristāliskā silīcija, polikristāliskā silīcija vai plāno plēvju) fotoelektrisko efektu, lai ģenerētu līdzstrāvu.

- Invertori: Pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā mājsaimniecības vai rūpnieciskai lietošanai.

- Stiprinājuma sistēmas: nostipriniet fotoelektriskos moduļus un optimizējiet saules gaismas uztveršanas leņķi.

- Akumulatori (pēc izvēles): Uzglabājiet lieko elektrību, lai uzlabotu enerģijas izmantošanu.

- Sadales un uzraudzības sistēmas: Nodrošināt stabilu jaudas izvadi un darbības stāvokļa uzraudzību reāllaikā.

Fotoelektriskās sistēmas var iedalīt tīklam pieslēgtās (pieslēgtas publiskajam elektrotīklam) un ārpus tīkla pieslēgtās (neatkarīga barošanas avota) sistēmās, un tās tiek plaši izmantotas dzīvojamo māju jumtos, komerciālās un rūpnieciskās ēkās, liela mēroga uz zemes montētās elektrostacijās un elektroapgādē attālos rajonos.

1.2 Fotoelektrisko sistēmu globālās attīstības statuss

Pēdējos gados globālais fotoelektrisko elementu tirgus ir piedzīvojis strauju izaugsmi:

- Uzstādīšanas apjoms: Globālā jauno uzstādīšanas jauda 2023. gadā pārsniedza 350 GW, un trīs galvenie tirgi bija Ķīna, Eiropa un Amerikas Savienotās Valstis.

- Izmaksu samazināšana: Fotoelektrisko moduļu cena ir samazinājusies par vairāk nekā 80% salīdzinājumā ar pirms 10 gadiem, un dažos reģionos elektroenerģijas izlīdzinātās izmaksas (LCOE) ir nokritušās zem 0,03 ASV dolāriem par kWh.

- Tehnoloģiskā iterācija: N tipa TOPCon un HJT šūnu masveida ražošanas efektivitāte ir pārsniegusi 25%, un perovskīta tehnoloģijas laboratorijas efektivitāte ir pārsniegusi 33%.

2. Fotoelektrisko sistēmu loma un nozīme: enerģijas revolūcijas veicināšana

2.1 Ieguvumi videi: oglekļa emisiju samazināšana un klimata pārmaiņu problēmas risināšana

Fotoelektriskās enerģijas ražošana visā procesā ir pilnībā bez piesārņojuma. Katra 1 MW fotoelektriskā elektrostacija var samazināt oglekļa dioksīda emisijas par 1000 tonnām gadā, kas ir līdzvērtīgi 50 000 koku stādīšanai. Saskaņā ar Starptautiskās Atjaunojamās enerģijas aģentūras (IRENA) statistiku, globālā fotoelektriskās enerģijas ražošana kopumā ir samazinājusi oglekļa emisijas par vairāk nekā 1 miljardu tonnu.

2.2 Ekonomiskie ieguvumi: enerģijas izmaksu samazināšana un darbvietu radīšana

- Mājsaimniecībām un uzņēmumiem: Izmantojot modeli "Pašpatēriņš + pārpalikušās enerģijas piegāde tīklam", lietotāji var ietaupīt no 30% līdz 90% no elektrības rēķiniem.

- Nacionālā stratēģija: Ķīnas 14. piecu gadu plānā ir ierosināts, ka atjaunojamo energoresursu īpatsvars elektroenerģijas ražošanā līdz 2025. gadam sasniedz 33%, un fotoelektriskā nozare radīs vairāk nekā 3 miljonus darbavietu.

2.3 Enerģētiskā drošība: atbrīvošanās no atkarības no fosilā kurināmā

Pēc Krievijas un Ukrainas konflikta Eiropa ir paātrinājusi savu "fotoelektrisko + enerģijas uzglabāšanas" plānu. 2023. gadā jaunizveidotā jauda pārsniedza 60 GW, lai samazinātu atkarību no dabasgāzes.

2.4 Sociālā vērtība: elektroenerģijas problēmas risināšana apgabalos bez elektroapgādes

Attālos Āfrikas, Dienvidāzijas un citu reģionu apgabalos ārpus tīkla esošās fotoelektriskās sistēmas ir nodrošinājušas elektroenerģiju vairāk nekā 200 miljoniem cilvēku, uzlabojot sabiedriskos pakalpojumus, piemēram, veselības aprūpi un izglītību.

3. Neredzami draudi fotoelektriskajām sistēmām: pārsprieguma riskus nevar ignorēt

Lai gan fotoelektriskajām sistēmām ir ievērojamas priekšrocības, to uzstādīšanas ārā īpašības pakļauj tās nopietniem pārsprieguma (elektriskās strāvas pārsprieguma) riskiem.

3.1 Pārsprieguma avoti un bīstamība

• Zibens spērieni: Tieši zibens spērieni vai inducēti zibens spērieni var radīt momentānu augstu spriegumu desmitiem tūkstošu voltu apmērā, kas var sabojāt invertorus, komponentus vai izraisīt ugunsgrēkus.

• Tīkla svārstības: Pārslēgšanas darbības, pēkšņas slodzes izmaiņas utt. var izraisīt pārspriegumu, kas bojā jutīgas elektroniskās iekārtas.

• Līdzstrāvas sānu loki: Augstais līdzstrāvas spriegums fotoelektriskajās sistēmās (600 V–1500 V) veicina pastāvīgu loku rašanos novecošanās vai slikta kontakta dēļ līnijās, radot ievērojamas briesmas.

Lieta: 2022. gadā fotoelektriskā elektrostacija Arizonā, ASV, cieta kolektīvus invertoru bojājumus zibens spērienu dēļ, kā rezultātā tiešie zaudējumi pārsniedza 2 miljonus ASV dolāru.

3.2 Pārsprieguma aizsardzības ierīču (SPD) pamatfunkcija

Pārsprieguma aizsardzības ierīce (SPD) ir fotoelektriskās sistēmas "drošības sargs". Tā nodrošina sistēmas stabilitāti, izmantojot šādus mehānismus

3.2.1 Augstsprieguma atbrīvošana

Tas novada zibens spērienu vai pārsprieguma strāvu zemē, lai ierobežotu spriegumu drošā diapazonā.

3.2.2 Daudzlīmeņu aizsardzība

• 1. līmenis (fotoelektriskā bloka galā): tas reaģē uz tiešiem zibens spērieniem ar strāvas caurlaidspēju virs 20 kA.

• 2. līmenis (invertora galā): tas apslāpē atlikušos pārspriegumus un aizsargā kritiski svarīgo aprīkojumu.

• 3. līmenis (sadales galā): tas nodrošina precīzu aizsardzību, lai garantētu termināļa jaudas lietošanas drošību.

3.2.3 Inteliģenta uzraudzība

Reāllaika trauksmes signāli un paredzamā kalpošanas laika brīdinājumi, kas samazina ekspluatācijas un uzturēšanas izmaksas.

4. Kāpēc izvēlēties mūsu pārsprieguma aizsargu? — Pielāgots fotoelektriskajām sistēmām

Kā vadošajam pārsprieguma aizsardzības risinājumu piegādātājam nozarē, mūsu produktiem ir šādas galvenās priekšrocības

4.1 Profesionāla tehniska pielāgošana fotoelektrisko iekārtu prasībām

- Augsta sprieguma tolerance: Atbalsta 1500 V līdzstrāvas sistēmu, kas ievērojami pārsniedz tradicionālo SPD 1000 V robežu.

- Līdzstrāvas loka aizsardzība: iebūvēta ātrās ķēdes pārtraucēja ierīce, reakcijas laiks

- Spēcīga izturība pret laikapstākļiem: IP65 aizsardzības līmenis, darbojas plašā temperatūras diapazonā no -40 ℃ līdz 85 ℃, piemērots skarbiem apstākļiem, piemēram, tuksnešiem un piekrastes zonām.

4.2 Starptautiskā sertifikācija un atbilstības nodrošināšana

- Iegūti globāli vadošie sertifikāti, piemēram, TUV, UL un IEC 61643-31, kas atbilst ES CE, ASV NEC 690 un citu noteikumu prasībām.

- Pilnīgi silīcija materiāla izsekojamības ziņojumi, kas viegli atbilst ASV UFLPA pārskatīšanas prasībām.

4.3 Pievienotās vērtības pakalpojumu uzlabošana klientu pieredzes uzlabošanai

- Pielāgoti risinājumi: aizsardzības līmeņu projektēšana, pamatojoties uz vietējiem klimata un tīkla apstākļiem (piemēram, uzlabotas konfigurācijas apgabaliem ar biežām pērkona negaisām).

- Attālā uzraudzība: Papildu IoT moduli var integrēt fotoelektriskās darbības un apkopes platformā, lai nodrošinātu agrīnu kļūmes brīdinājumu.

- Ātra reaģēšana: Rezerves daļas tiek glabātas ārvalstu noliktavās, un tehniskais atbalsts tiks sniegts 48 stundu laikā.

Klienta gadījums:

- Nodrošināts pilnīgs SPD risinājums 300 MW fotoelektriskajai elektrostacijai Saūda Arābijā, trīs gadu laikā novēršot nevienu zibens spērienu.

- Pēc tam, kad Vācijas dzīvojamo māju fotoelektrisko iekārtu tirgotāji to iegādājās, klientu sūdzību līmenis samazinājās par 90%.

5. Raugoties nākotnē: PV un pārsprieguma aizsardzība attīstās līdzās

Tā kā fotoelektriskā tehnoloģija turpina attīstīties virzienā uz augstāku spriegumu (piemēram, 2000 V sistēmām) un lielāku intelektu, vienlaikus tiks modernizēti arī pārsprieguma aizsargi:

- Intelekts: mākslīgais intelekts prognozē zibens spēriena riskus un automātiski pielāgo aizsardzības stratēģijas.

- Materiālu inovācija: silīcija karbīda (SiC) ierīces uzlabo reakcijas ātrumu un kalpošanas laiku.

- Sistēmas integrācija: Dziļa sadarbība ar invertoriem un enerģijas uzkrāšanas sistēmām, lai izveidotu "aktīvu + pasīvu" integrētu aizsardzības tīklu.

Secinājums

Izvēlieties uzticamu aizsardzību, lai nodrošinātu fotoelektrisko elementu nākotni

Fotoelektriskā sistēma ir zaļās enerģijas pārejas stūrakmens, un pārsprieguma aizsargs ir "neredzamā aizsardzības līnija" tās ilgtermiņa stabilai darbībai. Mēs esam apņēmušies nodrošināt globālus klientus ar rentabliem un ļoti uzticamiem SPD risinājumiem, palīdzot katram tīras elektroenerģijas vatam droši sasniegt savu galamērķi.