Sấm sét là mối đe dọa đối với hệ thống điện mặt trời. Do có nhiều điện tích âm và dương trong lớp mây vũ tích nên sự phân tách của điện tích âm và dương sẽ tạo ra nhiều điện tích lưỡng cực hoặc đa cực, dẫn đến sét.
Pin năng lượng mặt trời có bị sét đánh không?
Hệ thống điện năng lượng mặt trời gồm các thành phần chính là: tấm / panel tế bào quang điện, dây dẫn, bộ điều khiển, Inverter, pin lưu trữ … tất cả đều được liên kết điện với nhau nên mỗi khi bộ phận này có rủi ro thì sẽ ảnh hưởng đến các thành phần khác. Mặc khác, các tấm panel và dây dẫn luôn nằm ngoài trời (ở vùng trống trải, trên cao), có thể hòa lưới với hệ thống điện AC nên khả năng bị sét đánh trực tiếp hoặc gián tiếp xuống hệ thống là rất lớn (xem tác động do sét đánh).
- Tác động trực tiếp: Gây cháy nổ cho các tấm pin mặt trời, các đường dây hoặc bộ điều khiển.
- Tác động gián tiếp Tạo các xung điện quá áp đột biến có thể lan truyền trên các đường dây nguồn DC từ tấm pin về, dây tín hiệu cảm biến, dây nguồn AC nối ra lưới và các tải tiêu thụ.
Điều đó cho thấy sấm sét gây ra nhưng thiệt hại cho hệ thống điện năng lượng mặt trời nói chung và pin năng lượng mặt trời nói riêng.
Thiệt hại đối với các tấm năng lượng mặt trời
Tấm quang điện mặt trời không chỉ là phần cốt lõi của thiết bị phát điện quang điện mà còn là phần giá trị nhất của thiết bị phát điện quang điện. Nó chuyển đổi năng lượng bức xạ của mặt trời thành điện năng. Tuy nhiên, các tấm pin mặt trời phải bố trí ngoài trời nên rất dễ bị sét đánh, dẫn đến tê liệt toàn bộ hệ thống.
Thiệt hại đối với bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời
Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời kiểm soát trạng thái làm việc của hệ thống quang điện và bảo vệ pin lưu trữ khỏi quá tải và xả quá mức. Khi bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời bị hỏng do sét hoặc quá áp, hệ thống sạc sẽ luôn được sạc, nhưng hệ thống phóng điện sẽ không xả hoặc hệ thống sạc sẽ không được sạc và hệ thống xả sẽ luôn ở trạng thái xả. Kết quả là không thể sử dụng thiết bị hoặc tệ hơn là pin lưu trữ sẽ phát nổ, gây hư hỏng toàn bộ hệ thống và thương vong.
Thiệt hại cho pin
Thiết bị phát điện quang điện bằng năng lượng mặt trời thường sử dụng pin axit-chì, pin niken hydrua, pin niken-cadmium hoặc pin lithium để lưu trữ năng lượng điện. Khi sét đánh, điện quá áp xâm nhập vào pin, có thể làm hỏng pin, rút ngắn vòng đời của pin hoặc thậm chí gây nổ pin, dẫn đến hỏng hệ thống và nghiêm trọng hơn là xảy ra thương vong.
Thiệt hại đối với inverter
Bộ biến tần có thể chuyển đổi dòng điện một chiều từ tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều. Một khi biến tần bị hỏng, sẽ không có điện áp đầu vào cho tải của người dùng.
Tất nhiên, điều này sẽ làm ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ, hiệu suất của toàn bộ hệ thống. Bên cạnh đó, cần phải tốn khá nhiều chi phí cho việc sửa chữa, thay mới thiết bị. Quan trọng hơn, nó làm gián đoạn mọi hoạt động sinh hoạt, sản xuất, kinh doanh. Do đó, việc chống sét điện mặt trời là vô cùng quan trọng và cần thiết. Nó sẽ giúp hệ thống được bảo vệ an toàn, tối ưu chi phí và thời gian một cách hiệu quả.
Đọc thêm:
Những điều cần xem xét khi thi công lắp đặt chống sét cho hệ thống điện mặt trời
- Xác định công suất hệ thống cần thiết và ước tính diện tích lắp đặt.
- Chọn loại pin mặt trời (Mono hoặc Poly) và phương pháp gắn khung đỡ bên dưới.
- Chọn bộ hoà lưới hoặc inverter phù hợp bao gồm công suất, chủng loại, nơi lắp đặt hợp lý cho công tác bảo trì.
- Đảm bảo khung đỡ bao gồm khả năng lắp thêm, khả năng chịu gió bão, khả năng chống thấm tránh bị dột nước sau khi lắp đặt.
- Kiểm tra khả năng thông gió dưới các tấm năng lượng cho mục đích làm mát.
- Kiểm tra dây điện phù hợp bao gồm tiết diện lõi để tải điện, nên dùng cáp lõi đơn, 2 lớp cách điện chống nắng.
- Kiểm tra hệ thống chống sét.
- …..
Việc cân nhắc, xem xét trước khi thi công sẽ giúp đưa ra được phương án an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho gia đình bạn.
Biện pháp chống sét cho hệ thống điện mặt trời
Hiện nay, phương pháp hiệu quả và phổ biến nhất trong số các biện pháp hiện có là nối các bộ phận kim loại của thiết bị điện với đất. Hệ thống nối đất bao gồm bốn bộ phận: thiết bị nối đất, cọc tiếp đất, dây dẫn và đất. Tiếp đất tốt là khâu quan trọng nhất trong các biện pháp chống sét.
Nối đất chung
Đầu tiên, đào hố có đường kính khoảng 30cm dưới đất, rải muối xuống đáy hố rồi đặt giá thể tiếp đất. Sau khi dùng ống PVC phủ lên thân tiếp đất, dùng đất lấp đầy khoảng trống xung quanh thân tiếp đất, nén chặt cuối cùng là rải sỏi lên trên và tưới nước để gia cố. Nối đất các phần tiếp đất khác theo cách tương tự, tạo thành một hình tam giác cân và nối chúng bằng dây đồng dài 3,5cm để tạo thành phần tiếp đất bên trong trường quang điện.
Bằng cách này, thiết bị kim loại, thiết bị chống sét và biến tần của tất cả các thiết bị trong trạm điện quang điện có thể được kết nối trực tiếp với cùng một phần tiếp đất. Nó có thể được sử dụng đơn giản như bảo vệ nối đất và đường dây trung tính. Một khi sét đánh xảy ra, nó có thể được sử dụng như một thiết bị nối đất chống sét.
Nối đất kết hợp
Tiếp địa tổ hợp là thiết bị chống sét được cấu tạo bởi nhiều thân tiếp đất. Loại tổ hợp chống sét này thường được bố trí dưới dạng vòng, vuông, xuyên tâm, v.v. Để giảm tác dụng che chắn lẫn nhau, khi bố trí các thân nối đất thành vòng phải đảm bảo không có khe hở trong vòng và khoảng cách thực tế giữa hai thân tiếp đất liền kề không được nhỏ hơn 3m. Đầu trên của thân nối đất nên được gia cố bằng thép góc mạ kẽm và khoảng cách với mặt đất không được nhỏ hơn 1m.
