مع التطور السريع للصناعة الكهروضوئية العالمية، فإن المزيد والمزيد من محطات الطاقة السكنية والتجارية والصناعية والمرافق العامة تعتمد أنظمة توليد الطاقة الشمسية. ومع ذلك، عادة ما يتم تركيب الأنظمة الكهروضوئية في بيئات شديدة التعرض لضربات البرق والعواصف، مثل أسطح المنازل أو المساحات المفتوحة. بدون تدابير قوية للحماية من زيادة التيار، يمكن لحدث واحد من الجهد الزائد العابر أن يلحق الضرر بالعاكسات، ويعطل توليد الطاقة ويؤدي إلى تكاليف صيانة كبيرة.
فلماذا تتطلب الأنظمة الكهروضوئية الحماية من زيادة التيار؟ توضح الأسباب الستة التالية الدور الرئيسي لـ SPDs في الأنظمة الكهروضوئية.
1. منع تلف المعدات من البرق والأمواج العالية
غالبًا ما تتعرض الأنظمة الكهروضوئية للأماكن الخارجية. حتى في حالة عدم وجود ضربة صاعقة مباشرة، يمكن أن يحدث الجهد الزائد العابر من البرق القريب (الزيادات المفاجئة)، أو عمليات تبديل الشبكة، أو بدء وإغلاق المعدات الكبيرة.
يمكن أن تدخل هذه الزيادات إلى النظام من خلال خطوط التيار المستمر وخطوط التيار المتردد وحتى كابلات الاتصال، مما يؤدي إلى إتلاف المكونات مثل العاكسات وصناديق التجميع وأجهزة التحكم. يمكن لـ SPD نقل الجهد الزائد إلى نظام التأريض في نانو ثانية، مما يقلل بشكل فعال من خطر تلف المعدات.
2. حماية المعدات الأساسية (مثل العاكسون) وتقليل تكاليف الإصلاح
العاكس هو المكون الأساسي للنظام الكهروضوئي وأحد الأصول الأكثر قيمة لتوليد الطاقة الكهروضوئية. في حالة تلف العاكس بسبب زيادة التيار، قد يواجه المالكون ليس فقط إصلاحات أو استبدالات مكلفة، ولكن أيضًا التوقف عن العمل لنظام الطاقة بأكمله.
بالإضافة إلى المحولات، تتطلب الأجهزة التالية أيضًا حماية من زيادة التيار:
الوحدة الكهروضوئية
صناديق الموحد
نظام تخزين طاقة البطارية
خزائن التوزيع
معدات مراقبة البيانات
وحدة الاتصالات
لقد أدى تركيب جهاز توفير الطاقة-وتوفير الطاقة-إلى إطالة عمر الخدمة للمعدات الرئيسية بشكل فعال وتقليل تكاليف الصيانة على المدى الطويل-.
3. تحسين استقرار تشغيل النظام الكهروضوئي.
بالنسبة للمشاريع الكهروضوئية التجارية/الصناعية ومحطات الطاقة الكبيرة، يعني توليد الطاقة المستدام والمستقر عائدًا أعلى على الاستثمار.
وقد أدت عمليات إيقاف تشغيل النظام المتكررة إلى حالات فشل مرتبطة بذلك لا تؤدي إلى تقويض كفاءة توليد الطاقة فحسب، بل تؤدي أيضًا إلى ارتفاع تكاليف العمالة والصيانة.
يمكن أن يؤدي تركيب SPD على جانب التيار المستمر وجانب التيار المتردد وخط الاتصال للنظام الكهروضوئي إلى تقليل معدل فشل المعدات بشكل فعال، وضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل- للنظام الكهروضوئي وتحسين كفاءة توليد الطاقة بشكل عام. الإمتثال للمعايير الدولية والمواصفات الهندسية
مع زيادة متطلبات السلامة العالمية لمشاريع الطاقة الجديدة، يتطلب المزيد والمزيد من المشاريع الهندسية تركيب أجهزة الحماية من زيادة التيار.
تشمل المعايير المشتركة ما يلي:
معايير سلسلة IEC 61643
IEC 60364 (التركيبات الكهربائية ذات الجهد المنخفض-)
مواصفات لتصميم الأنظمة الكهروضوئية
معايير البناء المحلية والسلامة الكهربائية
بالنسبة لمشاريع التصدير، فإن استخدام أدوات SPD التي تلبي المعايير الدولية لا يساهم في قبول المشروع فحسب، بل يعزز أيضًا ثقة العملاء في جودة المنتج.
V. تقليل تكاليف التشغيل-على المدى الطويل وتحسين عائد الاستثمار
ينظر بعض المستخدمين إلى أدوات الحماية من زيادة التيار على أنها ملحق ثانوي؛ ومع ذلك، فإنها تلعب دورًا رئيسيًا في منع حدوث أضرار اقتصادية كبيرة.
تتميز شركة SPD بأقل التكاليف مقارنة بالتكاليف المرتبطة باستبدال المحولات وإصلاح أنظمة التحكم وخسائر التوقف والصيانة اليدوية.
يمكن أن يؤدي تركيب واقيات زيادة التيار عالية الجودة منذ البداية إلى تحسين عائد الاستثمار الإجمالي للأنظمة الكهروضوئية من خلال تقليل معدلات فشل المعدات بشكل فعال، وتقليل تكرار الصيانة، وتقليل وقت التوقف عن العمل.
6. ضمانات شاملة لمشاريع الطاقة الكهروضوئية بكافة أحجامها.
تعد الحماية من زيادة التيار جزءًا لا يتجزأ من أي استراتيجية للحفاظ على الطاقة، سواء كانت أنظمة كهروضوئية على الأسطح السكنية أو محطات طاقة أرضية كبيرة.
يوصى عمومًا بـ SPD في المواقع التالية:
بين المكونات الكهروضوئية والمجمعات
بين صندوق الموحد ومدخل التيار المستمر للعاكس
خرج التيار المتردد في العاكس
في خزانة التوزيع الرئيسية
حول خطوط الاتصال والمراقبة
وفقًا لحجم النظام، يمكن تحديد بيئة تركيب مستويات جهد الجهد ومنظم جهد التيار المستمر المناسب ومنظم جهد التيار المتردد SPD ومنظم جهد الإشارة لإنشاء نظام كامل -للحماية من زيادة التيار.
خاتمة:
يعد النظام الكهروضوئي استثمارًا طويل الأمد-بعمر تصميمي نموذجي يزيد عن 25 عامًا. طوال العملية، يمكن أن تتأثر المعدات بضربات البرق، والتقلبات في شبكة الطاقة ومختلف الفولتية الزائدة العابرة. تعتبر أدوات الحماية من زيادة التيار، على الرغم من صغر حجمها، مسؤولة عن ضمان التشغيل الآمن والموثوق للنظام.
بالنسبة للمستثمرين في مشاريع الطاقة الكهروضوئية، ومقاولي EPC، والقائمين بالتركيب، ومشتري المعدات، فإن اختيار أدوات الحماية من زيادة التيار عالية الأداء التي تلبي المعايير الدولية يمكن أن يحسن سلامة النظام، ويقلل تكاليف الصيانة ويضمن توليد طاقة مستقر على المدى الطويل.
الأسئلة الشائعة
يوصى بشدة بالتثبيت. يمكن للتصميمات ذات الأغراض الخاصة أن تقلل بشكل كبير من خطر تعرض المعدات للتلف بسبب الزيادات المفاجئة، لا سيما في الحالات التي تنطوي على نشاط البرق المتكرر، أو الكابلات الخارجية -المسافات الطويلة أو المشاريع الصناعية والتجارية؛ وبالتالي فهي متطلبات قياسية للعديد من المشاريع الهندسية.
س 2: هل يجب أن يكون النظام الكهروضوئي مجهزًا بأجهزة أوتوماتيكية AC SPD أو DC؟
كلاهما موصى به. تعمل أجهزة SPDs DC بشكل أساسي على حماية الكابلات بين المجموعة الكهروضوئية والعاكس، بينما تحمي أجهزة SPDs AC بشكل أساسي نهاية خرج العاكس ونظام التوزيع. تتطلب برامج الحماية الشاملة عادةً SPD على جانبي التيار المستمر والتيار المتردد.
الشهادات
