Con el rápido desarrollo de la industria fotovoltaica mundial, cada vez más plantas de energía residenciales, comerciales, industriales y de servicios públicos están adoptando sistemas de generación de energía solar. Sin embargo, los sistemas fotovoltaicos suelen instalarse en entornos muy susceptibles a los rayos y las sobretensiones, como tejados o espacios abiertos. Sin medidas sólidas de protección contra sobretensiones, un solo evento de sobretensión transitoria puede dañar los inversores, interrumpir la generación de energía y generar costos de mantenimiento significativos.
Entonces, ¿por qué los sistemas fotovoltaicos requieren protección contra sobretensiones? Las siguientes seis razones describen el papel clave de los SPD en los sistemas fotovoltaicos.
1.Prevención de daños a los equipos por rayos y olas altas.
Los sistemas fotovoltaicos suelen estar expuestos al exterior. Incluso en ausencia de un rayo directo, pueden ocurrir sobretensiones transitorias debido a rayos cercanos (sobretensiones inducidas), operaciones de conmutación de la red o el arranque y cierre de equipos grandes.
Estas sobretensiones pueden ingresar al sistema a través de líneas de CC, líneas de CA e incluso cables de comunicación, dañando componentes como inversores, cajas combinadoras y controladores. El SPD puede transferir sobretensión al sistema de puesta a tierra en nanosegundos, reduciendo efectivamente el riesgo de daños al equipo.
2.Proteger los equipos principales (como los inversores) y reducir los costos de reparación
El inversor es el componente central del sistema fotovoltaico y uno de los activos más valiosos de la generación fotovoltaica. Si un inversor resulta dañado por la sobretensión, los propietarios podrían enfrentarse no sólo a costosas reparaciones o reemplazos, sino también a un tiempo de inactividad para todo el sistema eléctrico.
Además de los inversores, también requieren protección contra sobretensiones los siguientes dispositivos:
módulo fotovoltaico
Cajas combinadoras
Sistema de almacenamiento de energía por batería.
gabinetes de distribución
Equipos de monitoreo de datos.
Módulo de comunicaciones
La instalación del dispositivo de ahorro de energía-y del dispositivo de ahorro de energía- ha extendido de manera efectiva la vida útil del equipo clave y reduce el costo de mantenimiento-a largo plazo.
3. Mejorar la estabilidad operativa del sistema fotovoltaico.
Para proyectos fotovoltaicos comerciales/industriales y grandes centrales eléctricas, la generación de energía sostenida y estable significa un mayor retorno de la inversión.
Los frecuentes apagados del sistema han provocado fallas asociadas que no solo socavan la eficiencia de la generación de energía, sino que también aumentan los costos de mano de obra y mantenimiento.
La instalación de SPD en el lado de CC, el lado de CA y la línea de comunicación del sistema fotovoltaico puede reducir efectivamente la tasa de fallas del equipo, garantizar el funcionamiento estable a largo plazo-del sistema fotovoltaico y mejorar la eficiencia general de generación de energía. Cumplimiento de estándares internacionales y especificaciones de ingeniería.
Con el aumento de los requisitos de seguridad globales para nuevos proyectos energéticos, cada vez más proyectos de ingeniería requieren la instalación de dispositivos de protección contra sobretensiones.
Los estándares comunes incluyen:
Estándares de la serie IEC 61643
IEC 60364 (Instalaciones eléctricas de baja-tensión)
Especificación para el diseño de sistemas fotovoltaicos.
Normas locales de seguridad eléctrica y de construcción
Para proyectos de exportación, el uso de SPD que cumplan con los estándares internacionales no solo contribuye a la aceptación del proyecto, sino que también mejora la confianza del cliente en la calidad del producto.
V. Reducir los costos operativos-a largo plazo y mejorar el retorno de la inversión (ROI)
Algunos usuarios consideran que los protectores contra sobretensiones son un accesorio secundario; sin embargo, desempeñan un papel clave a la hora de prevenir daños económicos importantes.
SPD tiene los costos más bajos en comparación con los costos asociados con el reemplazo de inversores, la reparación de sistemas de control, las pérdidas por tiempo de inactividad y el mantenimiento manual.
La instalación de protectores contra sobretensiones de alta calidad desde el principio puede mejorar el retorno de la inversión general de los sistemas fotovoltaicos al reducir eficazmente las tasas de fallas de los equipos, reducir la frecuencia de mantenimiento y minimizar el tiempo de inactividad.
6. Garantías integrales para proyectos fotovoltaicos de todos los tamaños.
La protección contra sobretensiones es un componente integral de cualquier estrategia de conservación de energía, ya sean sistemas fotovoltaicos residenciales en tejados o grandes centrales eléctricas terrestres.
Generalmente se recomienda SPD en las siguientes ubicaciones:
entre componentes fotovoltaicos y ensambladores
Entre la caja combinadora y la entrada CC del inversor
Salida de CA en inversor
En el gabinete de distribución principal.
Acerca de las líneas de comunicación y monitoreo
De acuerdo con el tamaño del sistema, los niveles de voltaje, el entorno de instalación, se puede seleccionar un regulador de voltaje de CC adecuado, un regulador de voltaje de SPD de CA y un regulador de voltaje de señal para establecer un sistema completo de protección contra sobretensiones de múltiples etapas.
Conclusión:
Los sistemas fotovoltaicos son una inversión-a largo plazo con una vida útil típica de más de 25 años. Durante todo el proceso, los equipos pueden verse afectados por la caída de rayos, fluctuaciones en la red eléctrica y diversas sobretensiones transitorias. Los protectores contra sobretensiones, aunque de pequeño tamaño, son los encargados de garantizar el funcionamiento seguro y fiable del sistema.
Para los inversores en proyectos fotovoltaicos, contratistas EPC, instaladores y compradores de equipos, seleccionar protectores contra sobretensiones de alto rendimiento que cumplan con los estándares internacionales puede mejorar la seguridad del sistema, reducir los costos de mantenimiento y garantizar una generación de energía estable a largo plazo.
Preguntas frecuentes
Instalación muy recomendable. Los diseños para fines especiales pueden reducir significativamente el riesgo de que los equipos resulten dañados por sobretensiones, particularmente en casos que involucran actividad frecuente de rayos, cableado exterior de larga-distancia o proyectos industriales y comerciales; por lo tanto, son requisitos estándar para muchos proyectos de ingeniería.
P2: ¿Debería el sistema fotovoltaico estar equipado con un SPD de CA o autómatas de CC?
Se recomiendan ambos. Los SPD de CC protegen principalmente el cableado entre el conjunto fotovoltaico y el inversor, los SPD de CA protegen principalmente el extremo de salida del inversor y el sistema de distribución. Los programas de protección integral generalmente requieren SPD tanto en el lado de CC como en el de CA.
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