Минулого року встановлена ​​потужність фотоелектричних систем у світі перевищила 350 ГВт, причому Китай вніс понад третину. Вартість цієї зеленої технології, яка перетворює сонячне світло на електроенергію, за десять років впала на 80%, але вона стикається зі смертельною загрозою ударів блискавки – електростанція в Аризоні, США, колись втратила 2 мільйони доларів через удари блискавки. Захисні пристрої від перенапруги стали «рятівним артефактом» електростанцій, спрямовуючи десятки тисяч вольт напруги блискавки в землю через трирівневу мережу захисту. Галузеві експерти зазначили, що зі зростанням напруги фотоелектричних систем до 1500 В захисне обладнання сповіщає про технологічну революцію в карбід-кремнієвих матеріалах.

1.Фотоелектрична система: основна сила чистої енергії

1.1 Що таке фотоелектрична система?

Фотоелектрична система – це пристрій, який безпосередньо перетворює сонячну енергію на електричну. Вона складається переважно з таких основних компонентів:

- Фотоелектричні модулі (сонячні панелі): використання фотоелектричного ефекту напівпровідникових матеріалів (таких як монокристалічний кремній, полікристалічний кремній або тонкі плівки) для генерації постійного струму.

- Інвертори: перетворюють постійний струм на змінний для побутового або промислового використання.

- Системи кріплення: Закріпіть фотоелектричні модулі та оптимізуйте кут падіння сонячного світла.

- Акумуляторні батареї (додатково): Зберігають надлишок електроенергії для покращення її використання.

- Системи розподілу та моніторингу: забезпечення стабільної вихідної потужності та моніторинг робочого стану в режимі реального часу.

Фотоелектричні системи можна класифікувати на мережеві (підключені до загальної електромережі) та автономні (незалежне джерело живлення), і вони широко застосовуються на дахах житлових будинків, комерційних та промислових будівлях, великих наземних електростанціях та для електропостачання віддалених районів.

1.2 Глобальний стан розвитку фотоелектричних систем

В останні роки світовий ринок фотоелектричної енергії пережив вибухове зростання:

- Масштаб встановлення: У 2023 році глобальна нова потужність встановлення перевищила 350 ГВт, причому Китай, Європа та Сполучені Штати є трьома основними ринками.

- Зниження витрат: ціна на фотоелектричні модулі знизилася більш ніж на 80% порівняно з 10-річною давниною, а в деяких регіонах вирівняна вартість електроенергії (LCOE) впала нижче 0,03 долара США за кВт⋅год.

- Технологічна ітерація: Ефективність масового виробництва елементів TOPCon та HJT N-типу перевищила 25%, а лабораторна ефективність перовскітної технології перевищила 33%.

2. Роль та значення фотоелектричних систем: сприяння енергетичній революції

2.1 Екологічні переваги: ​​скорочення викидів вуглецю та боротьба зі зміною клімату

Фотоелектричне виробництво електроенергії є повністю безпечним протягом усього процесу. Кожна фотоелектрична електростанція потужністю 1 МВт може скоротити викиди вуглекислого газу на 1000 тонн щорічно, що еквівалентно посадці 50 000 дерев. Згідно зі статистикою Міжнародного агентства з відновлюваної енергії (IRENA), світове фотоелектричне виробництво електроенергії сукупно скоротило викиди вуглецю на понад 1 мільярд тонн.

2.2 Економічні вигоди: Зменшення витрат на енергію та створення робочих місць

- Для домогосподарств та бізнесу: Завдяки моделі «Власне споживання + надлишок енергії до мережі» користувачі можуть заощадити від 30% до 90% на рахунках за електроенергію.

- Національна стратегія: 14-й п'ятирічний план Китаю пропонує, щоб частка відновлюваної енергії у виробництві електроенергії досягла 33% до 2025 року, а фотоелектрична галузь створить понад 3 мільйони робочих місць.

2.3 Енергетична безпека: Позбавлення залежності від викопного палива

Після конфлікту між Росією та Україною Європа прискорила свій план «фотоелектричні системи + накопичення енергії». У 2023 році нещодавно встановлені потужності перевищили 60 ГВт, прагнучи зменшити свою залежність від природного газу.

2.4 Соціальна цінність: вирішення проблеми електроенергії в районах без електропостачання

У віддалених районах Африки, Південної Азії та інших регіонів автономні фотоелектричні системи забезпечили електроенергією понад 200 мільйонів людей, покращуючи державні послуги, такі як охорона здоров'я та освіта.

3. Невидимі загрози для фотоелектричних систем: ризики перенапруги не можна ігнорувати

Хоча фотоелектричні системи мають значні переваги, їх зовнішня установка піддає їх ризику серйозних перенапруг (стрибків напруги).

3.1 Джерела та небезпеки перенапруг

• Удари блискавки: Прямі удари блискавки або індукована блискавка можуть генерувати миттєво високу напругу в десятки тисяч вольт, що може пошкодити інвертори, компоненти або спричинити пожежі.

• Коливання мережі: Перемикання, раптові зміни навантаження тощо можуть спричинити перенапругу, що пошкодить чутливе електронне обладнання.

• Дуги постійного струму: Висока напруга постійного струму у фотоелектричних системах (600 В - 1500 В) сприяє виникненню стійких дуг через старіння або поганий контакт у лініях, що створює значну небезпеку.

Випадок: У 2022 році фотоелектрична електростанція в Аризоні, США, зазнала колективного пошкодження своїх інверторів через удари блискавки, що призвело до прямих збитків на суму понад 2 мільйони доларів США.

3.2 Основна функція пристроїв захисту від перенапруги (SPD)

Пристрій захисту від перенапруги (SPD) є «захистом» фотоелектричної системи. Він забезпечує стабільність системи за допомогою таких механізмів

3.2.1 Вивільнення високої напруги

Він направляє удар блискавки або імпульсний струм у землю, щоб обмежити напругу в безпечному діапазоні.

3.2.2 Багаторівневий захист

• Рівень 1 (на кінці фотоелектричної батареї): реагує на прямі удари блискавки, маючи струмопідйомність понад 20 кА.

• Рівень 2 (на стороні інвертора): Він пригнічує залишкові перенапруги та захищає критично важливе обладнання.

• Рівень 3 (на кінці розподільчої мережі): Забезпечує точний захист для забезпечення безпеки використання енергії на терміналах.

3.2.3 Інтелектуальний моніторинг

Сигналізація в режимі реального часу та сповіщення про тривалість терміну служби, що зменшує витрати на експлуатацію та обслуговування.

4. Чому варто обрати наш мережевий фільтр? — Спеціально розроблений для фотоелектричних систем

Як провідний постачальник рішень для захисту від перенапруги в галузі, наші продукти мають такі основні переваги

4.1 Професійна технічна адаптація до вимог фотоелектричної енергетики

- Допуск високої напруги: Підтримує систему постійного струму 1500 В, що значно перевищує межу 1000 В для традиційних SPD.

- Захист від дуги постійного струму: вбудований пристрій швидкого автоматичного вимикання, час реагування

- Висока стійкість до погодних умов: рівень захисту IP65, робота в широкому діапазоні температур від -40℃ до 85℃, підходить для суворих умов, таких як пустелі та прибережні райони.

4.2 Міжнародна сертифікація та забезпечення відповідності

- Отримано глобальні основні сертифікати, такі як TUV, UL та IEC 61643-31, що відповідають вимогам ЄС CE, США NEC 690 та іншим нормативним актам.

- Повні звіти про відстеження кремнієвих матеріалів, що легко відповідають вимогам перевірки UFLPA США.

4.3 Удосконалення послуг з доданою вартістю для покращення обслуговування клієнтів

- Індивідуальні рішення: Розробка рівнів захисту на основі місцевого клімату та умов мережі (наприклад, розширені конфігурації для районів з частими грозами).

- Дистанційний моніторинг: Додатковий модуль Інтернету речей може бути інтегрований у платформу експлуатації та обслуговування фотоелектричних систем для забезпечення раннього попередження про несправності.

- Швидке реагування: Запасні частини зберігаються на закордонних складах, а технічна підтримка буде надана протягом 48 годин.

Кейс клієнта:

- Надав комплексне рішення SPD для фотоелектричної електростанції потужністю 300 МВт у Саудівській Аравії, з нульовим рівнем ударів блискавки протягом трьох років.

- Після того, як німецькі дилери фотоелектричних систем для дому придбали її, рівень скарг клієнтів знизився на 90%.

5. Погляд у майбутнє: фотоелектричні системи та захист від перенапруги розвиваються паралельно

Оскільки фотоелектричні технології продовжують розвиватися в напрямку вищих напруг (таких як системи 2000 В) та більшої інтелектуальності, засоби захисту від перенапруги також будуть одночасно модернізовані:

- Інтелект: Штучний інтелект прогнозує ризики удару блискавки та автоматично коригує стратегії захисту.

- Інноваційні матеріали: пристрої з карбіду кремнію (SiC) підвищують швидкість відгуку та збільшують термін служби.

- Системна інтеграція: Глибока співпраця з інверторами та системами накопичення енергії для формування інтегрованої мережі захисту "активна + пасивна".

Висновок

Оберіть надійний захист, щоб забезпечити майбутнє фотоелектричних систем

Фотоелектрична система є основою переходу на зелену енергетику, а мережевий фільтр – «невидимою лінією захисту» для її довгострокової стабільної роботи. Ми прагнемо надавати клієнтам по всьому світу економічно ефективні та високонадійні рішення SPD, допомагаючи кожному вату чистої електроенергії безпечно досягати місця призначення.