光伏电站也有杀手吗?有的,直流电弧就是最厉害的杀手。
因为碳中和和碳达峰的要求,现在新能源行业特别红火,光伏电站建得越来越多,光伏发电已经越来越被大家所认同,进入光伏行业的人也越来越多。
但是,从事这个行业的人的水平参差不齐,很多人对直流电弧的并不了解,很多也不重视,导致了大量的事故发生。
很多人会问,什么是直流电弧呢?电弧是一种气体放电现象,电流通过某些绝缘介质,例如空气所产生的瞬间火花,这种就是电弧。
直流电和交流电都会产生电弧。
我们有时插插座的时候,会看到打火,这就是一种交流电弧。
在直流系统中,比如光伏电池串导致的这种电弧叫做直流电弧。
相对而言,直流系统比交流系统更容易产生电弧,而且电弧一旦产生,更难灭弧。
光伏电站中,光伏电池板发出来的都是直流电,经过光伏逆变器后,才转成交流电。
光伏电站中,光伏电池组的电压都很高,从几百伏到最高1500V,实际上,几十伏的电压就足以产生直流电弧,直流电弧产生的高温最高可以达到4200度。
我们来看一下这个实验,这里将4块光伏电池板串起来,一般电压会达到120伏左右,导线的正负接接近后立即产生了直流电弧,也就几秒钟吧,高温让铜质的直流电缆直接融化,变成铜水滴落到地面。
大家可知道,铜的熔点是1083度,熔化的铜如果滴落到很多木质屋顶的别墅会是什么后果?就极有可能引起火灾啊。
欧洲有些别墅的火灾就是由于屋顶光伏电站直流电弧导致的。
所以,光伏电站的直流电弧防护是非常重要的。
接着会有朋友问,光伏电站为什么会产生直流电弧呢?产生直流电弧的原因主要有这几个,端子、接线头、保险丝连接处没有压紧,母排螺栓没拧紧,连接处出现氧化,电线绝缘降低,设备绝缘出现问题等等。
直流电弧对光伏电站的危害有哪些呢?我总结了一些,有三类。
首先是设备损坏,汇流箱、,直流柜、电池板组件、连接器、接线盒等等烧毁。
第二是电量损失。
出现任何故障都会引起少发电甚至不发电。
第三是安全隐患。
火灾会危及人身财产安全。
有朋友问,一个电站产生的电弧概率有多大呢?以一个10MW的电站为例,接线盒接头8万个左右。
接线端子4000个左右,再加上电池板内部焊点、直流柜、逆变器内部节点,所有加起来,至少有8.4万个以上,如果失效概率是万分之一,就有8.4个,所以,发生的概率是非常大的。
那有没有什么方法避免或者及时发现这些故障点吗?有的。
首先,一定要使用正规合格的产品,不能用假冒伪劣的产品。
其次就是要尽量减少节点数量。
第三,施工人员一定要用专业工具,一定要经过职业培训并考核合格后上岗。
第四,电站安装好后,一定要进行相关的检查。
第五,要有相应的检测工具,比如这种直流电弧检测传感器,他们一旦检测到直流电弧就会报警并切断回路,消除隐患。
第六,就必须有能源监控平台,实时监控所有运行数据,一旦发现隐患可以马上通知人员进行处理。
其实直流电弧并不可怕,只要我们掌握正确的方法,使用科学的对策,就能有效预防和处理,就像我们家里的交流电,安全是完全有保证的。
还有,我们在光伏行业已经十几年了,有很多的方法和手段去解决类似的问题。
我经常跟别人说我们是做智慧新能源的,可能会非常抽象,比如我们通过工业物联网等相关技术手段,就能低成本很好地解决像直流电弧防治的问题。