1.Perigos ocultos tras o florecente sector fotovoltaico

Nos últimos anos, o mercado fotovoltaico mundial medrou a un ritmo asombroso, coma un foguete. Aínda recordo cando asistín á exposición de enerxía solar en Alemaña hai cinco anos, a potencia dos módulos principais era duns 300 W. Agora, non é raro ver módulos bifaciais de máis de 600 W. Non obstante, en medio deste auxe de instalacións, a miúdo pásase por alto unha cuestión crucial: a protección do sistema.

O ano pasado, a nosa empresa xestionou un caso procedente de Turquía: unha central eléctrica de 5 MW montada no chan. Tres meses despois de conectala á rede, catro inversores queimáronse sucesivamente. Durante a investigación in situ, comprobouse que o propietario aforrara custos ao omitir os dispositivos de protección contra sobretensións no lado de CC. A perda final ascendeu a máis de 200.000 dólares estadounidenses, o que foi suficiente para mercar centos de SPD de alta gama. Estas leccións non son infrecuentes no sector.

2."Asasinos da tensión" aos que se enfrontan os sistemas fotovoltaicos

2.1Raio: a ameaza máis perigosa

Atopei un proxecto de complementación da enerxía da radiación da pesca en Hainan. A zona ten máis de 90 días de tormentas eléctricas ao ano. O seu supervisor de operacións informoume de que, antes de instalar o SPD, sempre estaban en alerta durante a tempada de tormentas eléctricas todos os anos. O incidente máis grave foi que un raio inducido provocou que todos os inversores de tipo cadea de toda a matriz "se activasen" conxuntamente.

Curiosamente, moita xente pensa que só os raios directos son perigosos. De feito, os nosos datos de detección mostran que os raios nun radio de 3 quilómetros poden xerar unha sobretensión inducida o suficientemente forte como para danar os equipos. Houbo unha vez un proxecto brasileiro onde o punto de impacto do raio estaba na granxa veciña, pero provocou que fallasen todos os módulos de monitorización do sistema fotovoltaico.

2.2Flutuación da grella: o asasino invisible

Cando participamos na posta en servizo dun proxecto de tellado en Vietnam o ano pasado, rexistramos datos sorprendentes: a flutuación da tensión da rede eléctrica local durante os períodos de consumo eléctrico máximo a miúdo superaba o 15 %. Esta distorsión continua da tensión é máis prexudicial para a vida útil dos equipos que as sobretensións instantáneas.

O problema máis problemático é a corrente de sobretensión xerada polo propio sistema fotovoltaico. Lembre que, unha vez, ao probar unha determinada marca de inversor, o pico de tensión que produciu durante o apagado foi en realidade catro veces a tensión nominal! Este tipo de corrente de sobretensión "autoxerada e autoconsumida" é algo que moitos propietarios simplemente non notan.

3.Como protexe o SPD o sistema fotovoltaico?

3.1Protección multicapa: ponte un "chaleco antibalas" para o sistema

Un bo sistema de protección debería ser coma unha cebola con múltiples capas de defensa. Normalmente recomendamos que os clientes adopten unhaestratexia de protección de tres niveis:

Nivel de matriz:Instale un SPD tipo 2 na caixa combinadora para protexer contra a maioría dos raios inducidos.

Nivel do inversor: Emprega un SPD fotovoltaico dedicado no lado de entrada de CC. Presta especial atención á selección da tensión Uc.

Punto de conexión á rede:Instale un SPD adaptado ás características da rede local no lado de CA.

3.2Malentendido na selección: canto maior sexa o parámetro, mellor

Obsérvase a miúdo que os clientes buscan cegamente valores elevados de Imax. De feito, para a maioría dos proxectos distribuídos, unha capacidade de descarga de 20 kA é suficiente. A clave reside en:

- Capacidade de adaptación de tensión (Uc ≥ 1,2 × tensión máxima do sistema)

- Nivel de tensión residual (isto é crucial xa que determina se o equipo pode ser realmente protexido)

- Función de indicación de degradación (isto é extremadamente importante xa que pode evitar o "SPD zombi")

Un cliente australiano insistiu en instalar un SPD cunha clasificación de 40 kA. Non obstante, debido á selección dunha tensión Uc demasiado baixa, o SPD envelleceu prematuramente cando o sistema estaba baixo unha carga lixeira.

3.3Non deixes que as deficiencias de protección reduza a rendibilidade dos investimentos

Vin demasiados propietarios meticulosos que están dispostos a gastar moito diñeiro en compoñentes de primeira calidade pero son demasiado cautelosos coa protección do sistema. De feito, unha solución SPD (dispositivo de protección contra sobretensións) ben deseñada adoita representar só entre o 0,3 % e o 0,5 % do custo total do proxecto, pero pode evitar máis do 80 % das avarías eléctricas.

Recoméndase que todos teñan en conta o seguinte durante a fase de deseño:

- Datos locais sobre os días de treboada (que se poden obter facilmente na oficina meteorolóxica)

- Informes de calidade da rede

- Normas de tolerancia a sobretensións establecidas polos fabricantes de equipos

Conclusión

Para que un sistema fotovoltaico funcione de forma estable durante 25 anos, necesita unha protección fiable contra sobretensións. É coma traballar en alturas sen levar posto o cinto de seguridade: quizais consigas manterte seguro as primeiras 99 veces, pero a 100ª vez podería custarche caro.