A capacidade instalada fotovoltaica mundial superou os 350 GW o ano pasado, e China contribuíu con máis dun terzo. Esta tecnoloxía verde que converte a luz solar en electricidade viu caer o seu custo nun 80 % en dez anos, pero enfróntase á ameaza mortal dos raios: unha central eléctrica en Arizona, Estados Unidos, perdeu unha vez 2 millóns de dólares debido aos raios. Os protectores de sobretensións convertéronse no "artefacto que salva vidas" das centrais eléctricas, dirixindo decenas de miles de voltios de tensión de raio ao chan a través dunha rede de protección de tres niveis. Os expertos da industria sinalaron que, a medida que a tensión dos sistemas fotovoltaicos aumenta a 1500 V, os equipos de protección están a dar paso a unha revolución tecnolóxica nos materiais de carburo de silicio.

1.Sistema fotovoltaico: a enerxía limpa como motor principal

1.1 Que é un sistema fotovoltaico?

Un sistema fotovoltaico é un dispositivo que converte directamente a enerxía solar en enerxía eléctrica. Consta principalmente dos seguintes compoñentes principais:

- Módulos fotovoltaicos (paneis solares): aproveitan o efecto fotoeléctrico de materiais semicondutores (como o silicio monocristalino, o silicio policristalino ou as películas finas) para xerar corrente continua.

- Inversores: Converten a corrente continua en corrente alterna para uso doméstico ou industrial.

- Sistemas de montaxe: Asegurar os módulos fotovoltaicos e optimizar o ángulo de recepción da luz solar.

- Baterías de almacenamento (opcionais): almacenan o exceso de electricidade para mellorar o aproveitamento da enerxía.

- Sistemas de distribución e monitorización: garantir unha saída de enerxía estable e unha monitorización en tempo real do estado operativo.

Os sistemas fotovoltaicos pódense clasificar en tipos conectados á rede (conectados á rede eléctrica pública) e tipos illados (con subministración de enerxía independente), e aplícanse amplamente en tellados residenciais, edificios comerciais e industriais, centrais eléctricas terrestres a grande escala e subministración de enerxía en zonas remotas.

1.2 Estado de desenvolvemento global dos sistemas fotovoltaicos

Nos últimos anos, o mercado fotovoltaico mundial experimentou un crecemento explosivo:

- Escala de instalación: a nova capacidade de instalación global superou os 350 GW en 2023, sendo China, Europa e Estados Unidos os tres principais mercados.

- Redución de custos: o prezo dos módulos fotovoltaicos baixou máis dun 80 % en comparación con hai 10 anos e, nalgunhas rexións, o custo nivelado da electricidade (LCOE) caeu por debaixo dos 0,03 dólares estadounidenses por kWh.

- Iteración tecnolóxica: a eficiencia da produción en masa das células TOPCon e HJT de tipo N superou o 25 % e a eficiencia de laboratorio da tecnoloxía de perovskita superou o 33 %.

2. O papel e a importancia dos sistemas fotovoltaicos: promover a revolución enerxética

2.1 Beneficios ambientais: redución das emisións de carbono e abordaxe do cambio climático

A xeración de enerxía fotovoltaica está completamente libre de contaminación durante todo o proceso. Cada central fotovoltaica de 1 MW pode reducir as emisións de dióxido de carbono en 1.000 toneladas ao ano, o que equivale a plantar 50.000 árbores. Segundo as estatísticas da Axencia Internacional de Enerxías Renovables (IRENA), a xeración mundial de enerxía fotovoltaica reduciu acumulativamente as emisións de carbono en máis de mil millóns de toneladas.

2.2 Beneficios económicos: redución dos custos enerxéticos e creación de emprego

- Para fogares e empresas: a través do modelo de "Autoconsumo + Excedente de enerxía á rede", os usuarios poden aforrar entre un 30 % e un 90 % nas facturas da electricidade.

- Estratexia nacional: o 14.º Plan quinquenal da China propón que a proporción de enerxías renovables na xeración de enerxía alcance o 33 % para 2025 e que a industria fotovoltaica cree máis de 3 millóns de empregos.

2.3 Seguridade enerxética: liberarse da dependencia dos combustibles fósiles

Tras o conflito entre Rusia e Ucraína, Europa acelerou o seu plan de "fotovoltaica + almacenamento de enerxía". En 2023, a nova capacidade instalada superou os 60 GW, co obxectivo de reducir a súa dependencia do gas natural.

2.4 Valor social: Resolución do problema da electricidade en zonas sen subministración eléctrica

En zonas remotas de África, o sur de Asia e outras rexións, os sistemas fotovoltaicos fóra da rede subministraron electricidade a máis de 200 millóns de persoas, mellorando os servizos públicos como a saúde e a educación.

3. Ameazas invisibles para os sistemas fotovoltaicos: os riscos de sobretensión non se poden ignorar

Aínda que os sistemas fotovoltaicos teñen vantaxes significativas, as súas características de instalación no exterior expóñenos a riscos graves de sobretensión (sobretensións eléctricas).

3.1 Fontes e perigos das sobretensións

• Caídas de raios: as caídas directas de raios ou as induccións de raios poden xerar altas tensións instantáneas de decenas de miles de voltios, o que pode danar os inversores, os compoñentes ou provocar incendios.

• Flutuacións da rede: as operacións de conmutación, os cambios repentinos de carga etc. poden provocar sobretensións e danar os equipos electrónicos sensibles.

• Arcos laterais de CC: A alta tensión de CC nos sistemas fotovoltaicos (600 V - 1500 V) facilita que se produzan arcos persistentes debido ao envellecemento ou a un contacto deficiente nas liñas, o que supón un perigo significativo.

Caso: En 2022, unha central fotovoltaica en Arizona, EUA, sufriu danos colectivos nos seus inversores debido a raios, o que provocou perdas directas superiores a 2 millóns de dólares estadounidenses.

3.2 A función principal dos dispositivos de protección contra sobretensións (SPD)

O dispositivo de protección contra sobretensións (SPD) é o "gardián da seguridade" do sistema fotovoltaico. Garante a estabilidade do sistema mediante os seguintes mecanismos

3.2.1 Liberación de alta tensión

Canaliza a caída do raio ou a corrente de sobretensión cara á terra para limitar a tensión dentro dun rango seguro.

3.2.2 Protección multinivel

• Nivel 1 (no extremo do conxunto fotovoltaico): Responde aos impactos directos do raio, cunha capacidade de corrente superior a 20 kA.

• Nivel 2 (no extremo do inversor): Suprime as sobretensións residuais e protexe os equipos críticos.

• Nivel 3 (no extremo de distribución): Ofrece unha protección precisa para garantir a seguridade do uso da enerxía do terminal.

3.2.3 Monitorización intelixente

Alarmas en tempo real e alertas de vida útil, o que reduce os custos de operación e mantemento.

4. Por que elixir o noso protector de sobretensións? — Feito á medida para sistemas fotovoltaicos

Como provedor líder de solucións de protección contra sobretensións na industria, os nosos produtos posúen as seguintes vantaxes principais

4.1 Adaptación técnica profesional aos requisitos fotovoltaicos

- Tolerancia a alta tensión: admite sistemas de 1500 V CC, superando con creces o límite de 1000 V dos SPD tradicionais.

- Protección contra arco de CC: Dispositivo de disyuntor rápido integrado, tempo de resposta

- Forte resistencia ás inclemencias meteorolóxicas: nivel de protección IP65, funciona nun amplo rango de temperaturas de -40 ℃ a 85 ℃, axeitado para ambientes hostiles como desertos e zonas costeiras.

4.2 Certificación internacional e garantía de cumprimento

- Obtivo as principais certificacións globais como TUV, UL e IEC 61643-31, cumprindo os requisitos da norma CE da UE, a norma NEC 690 dos Estados Unidos e outras normativas.

- Informes completos de trazabilidade de materiais de silicio, que cumpren facilmente os requisitos de revisión da UFLPA dos Estados Unidos.

4.3 Mellora dos servizos de valor engadido para mellorar a experiencia do cliente

- Solucións personalizadas: deseñar niveis de protección baseados no clima local e nas condicións da rede (como configuracións melloradas para zonas con tormentas frecuentes).

- Monitorización remota: o módulo IoT opcional pódese integrar na plataforma de operación e mantemento fotovoltaico para lograr unha alerta temperá de avarías.

- Resposta rápida: as pezas de reposto almacénanse en almacéns no estranxeiro e proporcionarase asistencia técnica en 48 horas.

Caso do cliente:

- Subministrou unha solución SPD completa para unha central fotovoltaica de 300 MW en Arabia Saudita, sen que se producise ningunha caída de raios en tres anos.

- Despois de que os distribuidores alemáns de sistemas fotovoltaicos residenciais o comprasen, a taxa de queixas dos clientes diminuíu nun 90 %.

5. Mirando cara ao futuro: a fotovoltaica e a protección contra sobretensións desenvólvense á par

A medida que a tecnoloxía fotovoltaica continúa evolucionando cara a voltaxes máis altas (como os sistemas de 2000 V) e unha maior intelixencia, os protectores contra sobretensións tamén se actualizarán simultaneamente:

- Intelixencia: a IA predí os riscos de caída de raios e axusta automaticamente as estratexias de protección.

- Innovación en materiais: os dispositivos de carburo de silicio (SiC) melloran a velocidade de resposta e a vida útil.

- Integración de sistemas: colaboración profunda con inversores e sistemas de almacenamento de enerxía para formar unha rede de protección integrada "activa + pasiva".

Conclusión

Escolla unha protección fiable para salvagardar o futuro da fotovoltaica

O sistema fotovoltaico é a pedra angular da transición á enerxía verde, e o protector contra sobretensións é a "liña de defensa invisible" para o seu funcionamento estable a longo prazo. Comprometémonos a proporcionar aos clientes globais solucións SPD rendibles e altamente fiables, axudando a que cada vatio de electricidade limpa chegue ao seu destino de forma segura.