Globaalin energiamuutoksen kiihtyessä aurinkoenergiasta on tulossa yksi lupaavimpia uusiutuvan energian lähteitä. Euroopasta ja Lähi-idästä Kaakkois-Aasiaan, Amerikkaan ja Afrikkaan, yhä useammat maat rakentavat suuria-maahan perustuvia aurinkosähkövoimaloita vastatakseen kasvavaan sähkön kysyntään ja saavuttaakseen hiilidioksidipäästöjen vähentämistavoitteet.
Samalla aurinkovoimalaitosten laajeneva mittakaava asettaa korkeampia vaatimuksia myös sähköturvallisuudelle. Ylijännitesuojasta on tulossa välttämätön osa suuria-aurinkosähköprojekteja, koska se on keskeinen laitteisto järjestelmän vakaan toiminnan varmistamiseksi. Viime vuosina aurinkosähkön (PV) asennetun kapasiteetin jatkuvan kasvun myötä ylijännitesuojainten kysyntä on maailmanlaajuisesti kasvanut merkittävästi.
Ammattimaisena ylijännitesuojaimien valmistajana havaitsemme, että yhä useammat aurinkosähkökehittäjät, EPC-urakoitsijat ja sähköoperaattorit sisällyttävät SPD:n projektisuunnittelunsa ytimeen. Tässä raportissa tarkastellaan ylijännitesuojainten tilaa ja tulevaisuuden suuntauksia globaaleilla ja Kiinan markkinoilla. Tärkeimmät tuotantoalueet, tärkeimmät kuluttajaalueet ja suurimmat ylijännitesuojainten valmistajat analysoidaan tuotannon ja kulutuksen suhteen.
1.Maailmanlaajuisten-suurten aurinkosähköprojektien määrä kasvaa jatkuvasti
Viime vuosina globaali aurinkosähköteollisuus on siirtynyt nopeaan kehitysvaiheeseen.
Yhä useammat maat rakentavat:
Megawatin{0}}mittainen aurinkosähkö
Gigawatin{0}}mittakaavassa aurinkosähkökannat
Aavikon aurinkosähköprojekti
Agro{0}}PV hybridiprojekti
Vesiviljely{0}}PV hybridiprojektit
Näissä hankkeissa on tyypillisesti laaja kattavuus, pitkät voimajohdot ja suuret laitemäärät.
Projektin laajuuden kasvaessa myös sähköjärjestelmään kohdistuvien salamaniskujen ja sähköiskujen riski kasvaa.
Siksi ylijännitesuojasta on tullut tärkeä osa suurten{0}} aurinkosähköprojektien suunnittelua.
2. PV-voimalaitoksilla on luonnostaan suurempi salamaniskun riski.
Perinteisiin sisäjakelujärjestelmiin verrattuna aurinkovoimalat altistuvat ulkoympäristölle pitkään.
Esimerkiksi:
PV-moduuliryhmät
Yhdistelmälaatikot
Invertteri
Ahdettu sähköasemat
Viestintälaitteet
Ne asennetaan yleensä avoimille alueille.
Ukkosmyrskyn aikana, vaikka suoraa salamaniskua ei olisikaan, salama voi laukaista sen.
Salaman synnyttämät ohimenevät ylijännitteet voivat kulkea nopeasti linjaa pitkin ja vahingoittaa kriittisiä laitteita.
Näiden riskien vähentämiseksi projektikehittäjät korostavat yhä enemmän kestävän jakelun (SPD) konfigurointiratkaisuja.
3. Invertterin arvon lisääntyminen lisää suojaustarpeita
Invertteri on yksi PV-järjestelmän ydinkomponenteista. Tekniikan kehittyessä modernit invertterit integroivat:
Tehonohjausjärjestelmä
Älykkäät valvontajärjestelmät
Viestintämoduuli
Verkon ohjausmoduuli
Näiden laitteiden arvo kasvaa.
Jos nousu vaikuttaa, se voi johtaa:
Järjestelmän sammutus
Sähköntuotannon menetys
Kasvaneet ylläpitokustannukset
Projektitulojen lasku
Siksi on tullut alan yksimielisyys varustaa invertterit tehokkailla ylijännitesuojaimilla.
4. Aurinkosähköjärjestelmien digitalisointi lisääntyy.
Nykyaikaiset suuret{0}}aurinkosähkövoimalat eivät ole enää vain sähköntuotantolaitoksia.
Yhä useammat projektit käyttävät:
SCADA-valvontajärjestelmät
Etäkäyttö- ja huoltoalustat
Meteorologiset seurantalaitteet
Tiedonkeruujärjestelmät
Älykkäät viestintäverkot
Nämä elektroniset laitteet ovat erittäin herkkiä ohimeneville ylijännitteille.
Pienikin ylivirtaus voi johtaa:
Tietojen menetys
Yhteyden katkeaminen
Valvonnan epäonnistuminen
Tämän seurauksena ylijännitesuojauksen tarve on laajentunut pelkästä sähköntuotantolaitteiden suojaamisesta koko älykkään sähköjärjestelmän suojaamiseen.
5. Energian varastointijärjestelmien kasvu lisää edelleen SPD-markkinoiden kasvua
Integroitujen aurinkosähköenergian varastointiprojektien nopean kasvun myötä energian varastointilaitteista on tulossa tärkeä osa uutta energiakenttää.
Energian varastointijärjestelmiin kuuluvat tyypillisesti:
Akkusarja
PCS-muuntimet
Akunhallintajärjestelmät
Energianhallintajärjestelmät
Nämä laitteet sisältävät suuren määrän elektronisia komponentteja.
Ne ovat erittäin herkkiä ylijännitteiden vaikutuksille.
Tämän seurauksena yhä useampia energian varastointiprojekteja konfiguroidaan:
AC-puolen SPD:t
DC-puolen SPD:t
Signaalin SPD:t
Tämä on lisännyt kysyntää entisestään.
6. Jatka alan standardien nostamista.
Aurinkosähköteollisuuden kypsymisen myötä maa on asettanut korkeampia vaatimuksia voimalaitosten turvalliselle toiminnalle.
Yhä useampi projekti vaatii:
Salaman riskiarviointi
Miinansuojelujärjestelmän suunnittelu
SPD-konfigurointiratkaisu suunnitteluvaiheeseen.
Suurissa kaupallisissa projekteissa ylijännitesuoja on vähitellen muuttunut "suositetusta kokoonpanosta" "vakiokonfiguraatioksi".
Muutos on suora sysäys SPD-markkinoiden laajentamiseen.
Johtopäätös:
Laajamittainen{0}}aurinkosähkövoimaloiden nopean kehityksen myötä ylijännitesuojan merkitys on käymässä yhä selvemmäksi. Invertterien ja energian varastointilaitteiden suojaamisesta viestintäjärjestelmien ja älykkäiden valvontaalustojen tasaisen toiminnan varmistamiseen, solid-state-asemat ovat tulleet välttämättömiksi avainvarusteiksi nykyaikaisissa aurinkosähköprojekteissa. Tulevaisuudessa ylijännitesuojainten (SPD) markkinoiden odotetaan ylläpitävän pitkän- aikavälin kasvua, mikä antaa vankan takuun aurinkosähköteollisuuden turvalliselle, tehokkaalle ja kestävälle kehitykselle, kun uusi asennettu energiakapasiteetti kasvaa ja alan turvallisuusstandardit paranevat jatkuvasti.
Usein kysytyt kysymykset
Miksi suuret aurinkosähkölaitokset tarvitsevat ylijännitesuojaa?
Koska aurinkosähkölaitokset altistuvat ulkona pitkiä aikoja, ne ovat alttiita salamaniskuille ja myrskytulville.
Millainen SPD on tyypillisesti asennettu aurinkosähköjärjestelmiin?
Näitä ovat DC{0}}puolen SPD:t, AC-puolen SPD:t ja viestintäsignaalien SPD:t.
Voivatko ylijännitesuojat suojata invertteriä?
Kyllä. SPD voi rajoittaa invertterin ylijännitettä, mikä vähentää laitteen vaurioitumisriskiä.
Tarvitseeko energian varastointijärjestelmä myös SPD:tä?
Kyllä. Energian varastointijärjestelmien akunhallinta- ja ohjauslaitteet vaativat myös ylijännitesuojan.
Miksi SPD-markkinat kasvavat aurinkosähköteollisuuden kasvun myötä?
Koska mitä suurempi aurinkosähköprojekti on, sitä korkeammat vaatimukset laitteiden turvallisuudelle ja järjestelmän luotettavuudelle ovat, mikä edistää ylijännitesuojauksen kysynnän jatkuvaa kasvua.