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：245

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」との報道が主要メディアで報道され、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についての段階的に開示されたレポートは、業界内のすべての人々、特に分散型および家庭用太陽光発電所の建設に携わる人々に警報を鳴らしています！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入されます！

統計によると、統計によると、発電所での火災の80％以上はDC側の障害が原因です。DCアークによる隠れた火災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、ガス放電現象であり、絶縁下で発生する高強度の瞬時電流として理解できます。文献の報告によると：電気スイッチを使用して電流を切断するか、接点が不良である場合、回路電圧が20ボルト以上で電流が80〜100mA以上の場合、電気器具の接点間に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合、トリガーの場所は、消えることなく長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触不良、接触部品の品質問題、長時間運転による絶縁部品の経年劣化などの問題が直接DCアーク現象を引き起こします。発電所の稼働時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温は、直接火災を引き起こす可能性がある3000°Cを簡単に超えます。国内および外国の事例とデータに基づいて、DCアークは発電所の火災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？

他の接点や絶縁部品に関係なく、10 MWの分散型発電所では、80,000以上の軽い接点があり、常にDCアークの可能性があります。発電所の25年の稼働時間中に接触点の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？

アーク検出装置には、アーク検出機能とシャットダウン機能がありますが、一般的にはシステム全体の切断しかできません。ストリングシステムの場合、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高電圧を実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断して、システムにDC高電圧がないことを確認できます。

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。回路ブレー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触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」を正しく区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、さまざまな条件を予測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？現在、市場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

現在、欧米などの先進国では、従来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計されています。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、多くの外国の安全規制と人件費の節約により、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。メンテナンスと複数の発電の利点は、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、消防士の個人的な安全を脅かすことなく、火災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から切断されている場合、AC出力が0Vの場合、DCオプティマイザーは自動的に接続を切断して、コンポーネントレベルのシャットダウンを実現します。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体的なコストは、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単です。これは、米国および多くのヨーロッパ諸国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計の変更：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触を減らします。

●ストリングインバーターのDCケーブルの外側に追加の保護スリーブ、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合は、物理的な遮断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。