Est-il nécessaire de déconnecter le système de production d'énergie photovoltaïque pendant les orages?

Avec l'intégration croissante des systèmes photovoltaïques (PV) dans les systèmes d'énergie résidentiels et commerciaux, il y a plus de préoccupations concernant la sécurité dans les événements météorologiques extrêmes, en particulier les orages. L'une des préoccupations concerne la nécessité de déconnecter le système pendant une tempête électrique pour éviter les dommages. Selon les normes de l'industrie, les recommandations techniques et les pratiques de travail, dans la plupart des cas, la réponse est "Non" - étant donné que le système a une foudre et une protection contre les surtensions.

 

Il y a deux dangers majeurs que les orages posent des systèmes solaires photovoltaïques (PV): les coups de foudre directs et les surtensions indirectes de l'induction électromagnétique. Une frappe de foudre directe peut endommager les panneaux solaires et la structure de support PV. Les courants de surtension indirects peuvent endommager les composants électroniques tels que les onduleurs et les contrôleurs à partir de surtensions transitoires. Différentes conditions de tempête peuvent provoquer des tempêtes de grêle et, dans l'affirmative, créer des questions sur la durabilité du module.

Les systèmes photovoltaïques modernes sont conçus avec des stratégies de protection multicouches pour atténuer ces risques:

1.Les systèmes ont généralement des dispositifs de terminaison d'air - (par exemple, des tiges de lampes ou des maillages) placés pour intercepter les frappes directes. La "méthode de la sphère roulante" est utilisée, mais la protection du réseau PV est calculée sans observer chacun des modules.

2. Dispositifs de protection à usage (SPDS): les SPD peuvent être installés dans une variété d'emplacements proéminents - aux lignes d'entrée CC à proximité de la boîte de jonction, et aux lignes de sortie AC, pour fournir une diversion actuelle en cas de surtension en cas de frappe indirecte. Par exemple, un SPD sur les lignes de sortie de l'onduleur (généralement appelé «côté AC») atténuera le risque de surfort de surtensions dommageant les dispositifs sensibles connectés à la grille.

3.Strucing et liaison: un système de mise à la terre impédance faible - (par exemple, les électrodes en forme de ring - avec résistance inférieure ou égale à 4, ω) est nécessaire pour dissiper les courants de foudre d'une manière sûre. Les supports métalliques sont connectés tous les 10 mètres et liés au réseau de mise à la terre principal pour minimiser les différences potentielles et empêcher l'effet flash latéral.

En plus des risques électriques, les modules PV sont soigneusement examinés pour la résistance mécanique. Les fabricants de qualité testent leurs panneaux pour déterminer l'impact de la grêle (balles de glace de 25 mm à 23 m / s) (ou impact de la grêle (30,7 m / s) pour des conditions avec une vitesse de vent maximale plus sévère). Les modules approuvés en vertu des exigences de la CEI 61215 ont des impacts respectables et une tolérance aux dommages de la grêle. De même, la résistance à la charge du vent est traitée par des systèmes de montage rigoureux et la conception de la structure qui intègre des données locales de charge de vent (par exemple, événement de vent à 50 ans).

Compte tenu des protections fournies, la déconnexion du système n'est généralement pas nécessaire. Un système PV bien conçu après des pratiques d'atténuation de foudre appropriés peut fonctionner en toute sécurité pendant les conditions de tempête. Bien que la déconnexion du système soit généralement inutile, il existe certains cas où la déconnexion peut être appropriée:

 Si la foudre affecte un dispositif de protection (SPD) à fonctionner (c.-à-d. Le disjoncteur de circuit a trébuché), l'utilisateur devrait attendre après que la tempête passe pour réinitialiser le système.

 Si le système n'a pas de protection de mise à la terre appropriée et que les SPD doivent être déconnectés pour éliminer l'exposition potentielle du risque. L'utilisateur doit conserver régulièrement le système et le calendrier pour qu'un professionnel inspecte les systèmes et voir d'éventuelles mises à niveau pour améliorer la protection continue.

Les principaux facteurs concernant la qualité de la conception et l'installation des systèmes sont notés plus élevés que les certifications et les notes pour le système, selon les experts. Par exemple, vous pouvez atteindre un niveau très élevé de vulnérabilité réduite simplement en utilisant des produits certifiés de fabricants réputés et en installant conformément aux normes et directives internationales (IEC 62305 pour la protection contre la foudre). Dans les zones avec des orages fréquents, des options supplémentaires peuvent mériter d'être explorées, par exemple, les SPD de performance élevées -, les renforts structurels, etc.

Les systèmes de production d'énergie photovoltaïque sont intrinsèquement résistants aux orages, en supposant qu'ils sont conçus, conçus et entretenus correctement. Il n'est généralement pas possible - et souvent pas nécessaire - si une déconnexion pour la sécurité est requise par des alternateurs, car il n'y a souvent aucun gain suffisamment bénéfique pour désactiver et perdre la production d'énergie en l'absence d'avantages. Au lieu de cela, en tant qu'investisseurs ou propriétaires, l'accent devrait être mis sur la gestion des risques de manière globale grâce à la conception certifiée, à l'équipement durable et aux audits périodiques qui sont abordables pour évaluer les menaces ou les évaluations des actifs. En général, les impacts climatiques se développeront, mais la question de la fiabilité de notre industrie restera alors que nous continuerons à fournir une transformation en énergies renouvelables.