Необходимо ли е да изключвате фотоволтаичната система за генериране на електроенергия по време на гръмотевични бури?

С нарастващата интеграция на фотоволтаични (PV) системи в жилищни и търговски енергийни системи, има повече опасения относно безопасността при екстремни метеорологични явления, особено гръмотевични бури. Едно от опасенията е свързано с необходимостта от изключване на системата по време на гръмотевична буря, за да се избегнат щети. Според индустриалните стандарти, технически препоръки и работни практики в повечето случаи отговорът е „не“-при положение, че системата има подходяща защита от мълния и пренапрежение.

Има две основни опасности, които гръмотевичните бури представляват за слънчевите фотоволтаични (PV) системи: директни удари от мълния и индиректни удари от електромагнитна индукция. Директен удар на мълния може да повреди слънчевите панели и фотоволтаичната носеща структура. Индиректните ударни токове могат да повредят електронни компоненти като инвертори и контролери от преходни пренапрежения. Различните условия на буря могат да причинят градушки и ако е така, създават въпроси относно издръжливостта на модула.

Съвременните фотоволтаични системи са проектирани с многопластови защитни стратегии за смекчаване на тези рискове:

1. Системите обикновено имат въздушни -устройства за прекъсване, поставени за прихващане на директни удари. Използва се "методът на търкалящата се сфера", но защитата на фотоволтаичната матрица се изчислява без засенчване на всеки от модулите.

2. Устройства за защита от пренапрежение (SPD): SPD могат да бъдат инсталирани на различни видни места- на входните линии за постоянен ток в непосредствена близост до съединителната кутия и на изходните линии за променлив ток, за да осигурят отклоняване на тока на пренапрежение в случай на индиректен удар. Например, SPD на изходните линии на инвертора (обикновено наричани „AC страна“) ще намали риска от пренапрежения, които повредят чувствителни устройства, свързани към мрежата.

3. Заземяване и свързване: Необходима е система за заземяване с нисък-импеданс за разсейване на токовете на мълния по безопасен начин. Металните опори се свързват на всеки 10 метра и се свързват към главната заземителна мрежа, за да се сведат до минимум потенциалните разлики и да се предотврати страничният ефект на светкавицата.

В допълнение към електрическите опасности, фотоволтаичните модули се проверяват внимателно за механична якост. Качествените производители тестват своите панели, за да определят въздействието на градушка (25-милиметрови ледени топки при 23 m/s) (или удар на градушка (30,7 m/s) за условия с по-тежка максимална скорост на вятъра). Модулите, одобрени съгласно изискванията на IEC 61215, имат достойни за уважение удари и толерантност към щети от градушка. По същия начин, устойчивостта на натоварване от вятър се разглежда чрез строги системи за монтаж и дизайн на конструкцията, които включват данни за локално натоварване от вятър.

Като се имат предвид предоставените защити, изключването на системата обикновено не е необходимо. Една добре проектирана фотоволтаична система, следваща подходящи практики за смекчаване на мълнии, може да работи безопасно по време на буря. Въпреки че прекъсването на връзката със системата обикновено не е необходимо, има някои случаи, когато прекъсването може да е правилно:

 Ако мълния накара устройството за защита от пренапрежение (SPD) да работи (т.е. прекъсвачът се е задействал), тогава потребителят трябва да изчака, докато бурята отмине, за да нулира системата.

 Ако системата няма подходяща защита за заземяване и SPD трябва да бъдат изключени, за да се премахне потенциалното излагане на риск. Потребителят трябва редовно да поддържа системата и да планира професионалист да инспектира системите и да види възможни надстройки за подобряване на текущата защита.

Фотоволтаичните системи за производство на електроенергия са по своята същност устойчиви на гръмотевични бури, ако се приеме, че са проектирани, проектирани и поддържани правилно. Обикновено не е практически осъществимо-и често не е необходимо-ако се изисква прекъсване за безопасност от алтернатори, тъй като често няма достатъчно полезно усилване за изключване и загуба на производство на енергия при липса на ползи. Вместо това, като инвеститори или собственици на жилища, фокусът трябва да бъде върху холистичното управление на риска чрез сертифициран дизайн, дълготрайно оборудване и периодични одити, които са достъпни за оценка на заплахи или оценки на активи. Като цяло въздействията върху климата ще се развиват, но въпросът за надеждността в нашата индустрия ще остане, докато продължаваме да извършваме трансформация към възобновяема енергия.