太陽光発電所の「安全」について語る

リリースタイム：2020/5/7    見る：3715

以前、「山西家庭用太陽光発電所のインバーターが発火した」との報(bào)道が主要メディアで報(bào)道され、事故の原因は紛らわしいものでした。出てきたばかりの報(bào)告は、「インバーターの不良による直流アーク発生」とその後の報(bào)道で説明されました事故は「サンダーボルト」が原因であると述べた。理由が何であれ、屋上太陽光発電所の火災(zāi)についての段階的に開示されたレポートは、業(yè)界內(nèi)のすべての人々、特に分散型および家庭用太陽光発電所の建設(shè)に攜わる人々に警報(bào)を鳴らしています！分散型では、多くのユーザーが知らない、ストリングインバーターを使用すると、実際に屋根に600V〜1000Vの高圧ケーブルが導(dǎo)入されます！

統(tǒng)計(jì)によると、統(tǒng)計(jì)によると、発電所での火災(zāi)の80％以上はDC側(cè)の障害が原因です。DCアークによる隠れた火災(zāi)の危険を回避するにはどうすればよいですか。

DCアークとは何ですか？その原因と破壊力は何ですか？

DCアークは、ガス放電現(xiàn)象であり、絶縁下で発生する高強(qiáng)度の瞬時(shí)電流として理解できます。文獻(xiàn)の報(bào)告によると：電気スイッチを使用して電流を切斷するか、接點(diǎn)が不良である場(chǎng)合、回路電圧が20ボルト以上で電流が80〜100mA以上の場(chǎng)合、電気器具の接點(diǎn)間にDCアークが発生します。

目に見えるDCアークスパーク

ACアークとは異なり、DCアークにはゼロクロッシングがありません。つまり、DCアークが発生した場(chǎng)合、トリガーの場(chǎng)所は、消えることなく長(zhǎng)期間安定した燃焼を維持します。

実際の発電所では、継手の締め付け不良による接觸不良、接觸部品の品質(zhì)問題、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)転による絶縁部品の経年劣化などの問題が直接DCアーク現(xiàn)象を引き起こします。発電所の稼働時(shí)間が増加するにつれて、DCアークの可能性も増加することを理解することは難しくありません。

DCアークによって生成された高溫は、直接火災(zāi)を引き起こす可能性がある3000°Cを簡(jiǎn)単に超えます。國內(nèi)および外國の事例とデータに基づいて、DCアークは発電所の火災(zāi)で最大の殺人者になりました。

DCアークの発生確率はどのくらいですか？

他の接點(diǎn)や絶縁部品に関係なく、10 MWの分散型発電所では、80,000以上の軽い接點(diǎn)があり、常にDCアークの可能性があります。発電所の25年の稼働時(shí)間中に接觸點(diǎn)の1/1000だけが発生したとしても、この発電所では80のDCアークイベントが発生し、火災(zāi)を引き起こす可能性が非常に高くなります。

アーク検出デバイスは、DC高電圧問題を解決できますか？

アーク検出裝置には、アーク検出機(jī)能とシャットダウン機(jī)能がありますが、一般的にはシステム全體の切斷しかできません。ストリングシステムの場(chǎng)合、コンポーネントは直列に接続されています。光がある限り、コンポーネントは電気を発生させます。各ストリングのDC高電圧はまだ存在しており、DC高電圧を?qū)g際に解決することはできません。コンポーネントレベルでシャットダウン機(jī)能を追加することによってのみ、システムがアークを検出したときに各コンポーネントを切斷して、システムにDC高電圧がないことを確認(rèn)できます。

また、太陽光発電システムで発生するアークは、正常アークと異常アークに分けられます?；芈伐芝飑`カーの通常のシャットダウンによって発生するアークは、通常のアークです。ワイヤーの老化と接觸不良によるアークは異常です。これは、アーク検出デバイスが「良いアーク」と「悪いアーク」を正しく區(qū)別する必要があることを意味します。このような複雑な要因により、アークの検出も難しくなり、検出方法や計(jì)算方法への要求が高まっています。アークの発生とその特性も非常に複雑であり、さまざまな條件を予測(cè)して考慮することは困難です。

DCアーキングによって引き起こされるDC高電圧の問題を解決/改善する方法？現(xiàn)在、市場(chǎng)には次のソリューションがあります。

ソリューション1：マイクロインバーターソリューション

現(xiàn)在、歐米などの先進(jìn)國では、従來のストリングインバーターに代わるマイクロインバーターを使用するルーフトップ太陽光発電システムが増えています。マイクロインバーターは完全並列回路として設(shè)計(jì)されています。コンポーネント間に電圧の重ね合わせはありません。DC電圧は60ボルト未満です（コンポーネントの最大出力DC電圧以下）。住宅が発火した際に太陽光発電所が救助の妨げとなっていた問題を解決しました。

このスキームの初期投資コストは比較的高くなりますが、多くの外國の安全規(guī)制と人件費(fèi)の節(jié)約により、マイクロインバータシステムスキームのコストは、10年間の保証と簡(jiǎn)単さのためにも、ストリングインバータシステムのコストと基本的に同じです。メンテナンスと複數(shù)の発電の利點(diǎn)は、ヨーロッパとアメリカの市民システム（<10kW）に最適な製品となっています。

ソリューション2：オプティマイザーソリューション

オプティマイザシステムには、コンポーネントレベルのリモートモニタリング、シャットダウン、およびMPPT機(jī)能があります。DC高電圧問題を直接解決することはできませんが、消防士の個(gè)人的な安全を脅かすことなく、火災(zāi)後に各コンポーネントのDC出力をシャットダウンできます。インバーターが送電網(wǎng)から切斷されている場(chǎng)合、AC出力が0Vの場(chǎng)合、DCオプティマイザーは自動(dòng)的に接続を切斷して、コンポーネントレベルのシャットダウンを?qū)g現(xiàn)します。これは、コンポーネントにシャットダウンを追加することと同じです。直列のコンポーネントによって形成されるDC高電圧。

オプティマイザーシステムの全體的なコストは、マイクロインバーターシステムのコストよりも低く、後の期間でより多くの電力を維持および生成するのは簡(jiǎn)単です。これは、米國および多くのヨーロッパ諸國で歓迎されています。さらに、このソリューションは土木システムで使用できるだけでなく、商用および大規(guī)模な地上発電所でも広く使用できます。

ソリューション3：変更されたストリングインバーターソリューション

●ストリングインバーター設(shè)計(jì)の変更：コンポーネントブラケットに直接取り付け、DCラインのサイズを短くし、DCアークの可能性を減らし、DC高圧ケーブルとのユーザーの接觸を減らします。

●ストリングインバーターのDCケーブルの外側(cè)に追加の保護(hù)スリーブ、DCケーブルが露出していない、追加コストが追加されます。

●DCケーブルが1.5メートル以上離れている場(chǎng)合は、物理的な遮斷スイッチを取り付ける必要があります。

●DCアーク検出デバイスを増やしますが、上記のように、コンポーネントレベルの迅速なシャットダウンにより、DC高電圧の問題を解決できます。