De wereldwijde geïnstalleerde capaciteit van fotovoltaïsche systemen overschreed vorig jaar de 350 GW, waarvan China meer dan een derde voor zijn rekening nam. Deze groene technologie, die zonlicht omzet in elektriciteit, is in tien jaar tijd 80% goedkoper geworden, maar wordt tegelijkertijd bedreigd door blikseminslagen. Een elektriciteitscentrale in Arizona, Verenigde Staten, verloor ooit 2 miljoen dollar door blikseminslagen. Overspanningsbeveiligers zijn uitgegroeid tot een onmisbaar hulpmiddel voor elektriciteitscentrales, omdat ze de spanning van tienduizenden volts bliksem via een drietrapsbeveiligingsnetwerk naar de aarde leiden. Experts in de sector wijzen erop dat, nu de spanning van fotovoltaïsche systemen stijgt tot 1500V, de ontwikkeling van beveiligingsapparatuur een technologische revolutie in siliciumcarbidematerialen teweegbrengt.

1.Fotovoltaïsche systemen: de kern van schone energie

1.1 Wat is een fotovoltaïsch systeem?

Een fotovoltaïsch systeem is een apparaat dat zonne-energie rechtstreeks omzet in elektrische energie. Het bestaat hoofdzakelijk uit de volgende kernonderdelen:

- Fotovoltaïsche modules (zonnepanelen): maken gebruik van het foto-elektrische effect van halfgeleidermaterialen (zoals monokristallijn silicium, polykristallijn silicium of dunne films) om gelijkstroom op te wekken.

- Omvormers: zetten gelijkstroom om in wisselstroom voor huishoudelijk of industrieel gebruik.

- Montagesystemen: Bevestig de fotovoltaïsche modules en optimaliseer de hoek waaronder de zon wordt opgevangen.

- Accumulatiebatterijen (optioneel): Sla overtollige elektriciteit op om het energiegebruik te optimaliseren.

- Distributie- en bewakingssystemen: zorgen voor een stabiele stroomvoorziening en realtime monitoring van de operationele status.

Fotovoltaïsche systemen kunnen worden onderverdeeld in netgekoppelde systemen (aangesloten op het openbare elektriciteitsnet) en systemen die losstaan ​​van het net (onafhankelijke energievoorziening). Ze worden veelvuldig toegepast op daken van woonhuizen, commerciële en industriële gebouwen, grootschalige grondgebonden energiecentrales en voor de stroomvoorziening in afgelegen gebieden.

1.2 Wereldwijde ontwikkelingsstatus van fotovoltaïsche systemen

De wereldwijde markt voor fotovoltaïsche systemen heeft de afgelopen jaren een explosieve groei doorgemaakt:

- Installatieomvang: De wereldwijde nieuwe installatiecapaciteit overschreed in 2023 de 350 GW, waarbij China, Europa en de Verenigde Staten de drie belangrijkste markten waren.

- Kostenreductie: De prijs van zonnepanelen is met meer dan 80% gedaald ten opzichte van 10 jaar geleden, en in sommige regio's is de genivelleerde elektriciteitskostprijs (LCOE) onder de 0,03 Amerikaanse dollar per kWh gezakt.

- Technologische iteratie: De massaproductie-efficiëntie van N-type TOPCon- en HJT-cellen heeft de 25% overschreden, en de laboratoriumefficiëntie van perovskiettechnologie heeft de 33% overtroffen.

2. De rol en het belang van fotovoltaïsche systemen: het bevorderen van de energierevolutie.

2.1 Milieuvoordelen: vermindering van CO2-uitstoot en aanpak van klimaatverandering

Zonne-energieopwekking is van begin tot eind volledig milieuvriendelijk. Elke zonne-energiecentrale van 1 MW kan de CO2-uitstoot met 1.000 ton per jaar verminderen, wat gelijk staat aan het planten van 50.000 bomen. Volgens statistieken van het Internationaal Agentschap voor Hernieuwbare Energie (IRENA) heeft zonne-energieopwekking wereldwijd de CO2-uitstoot cumulatief met meer dan 1 miljard ton verminderd.

2.2 Economische voordelen: lagere energiekosten en banencreatie

- Voor huishoudens en bedrijven: Via het model "Eigen verbruik + Teruglevering van overtollige stroom aan het net" kunnen gebruikers 30% tot 90% besparen op hun elektriciteitsrekening.

- Nationale strategie: Het 14e vijfjarenplan van China stelt voor dat het aandeel hernieuwbare energie in de elektriciteitsproductie in 2025 33% bereikt, en dat de fotovoltaïsche industrie meer dan 3 miljoen banen zal creëren.

2.3 Energiezekerheid: Loskomen van de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen

Na het conflict tussen Rusland en Oekraïne heeft Europa zijn plan voor "zonne-energie + energieopslag" versneld. In 2023 werd er meer dan 60 GW aan nieuwe capaciteit geïnstalleerd, met als doel de afhankelijkheid van aardgas te verminderen.

2.4 Maatschappelijke waarde: Het elektriciteitsprobleem oplossen in gebieden zonder stroomvoorziening

In afgelegen gebieden van Afrika, Zuid-Azië en andere regio's hebben zonne-energiesystemen die niet op het elektriciteitsnet zijn aangesloten, elektriciteit geleverd aan meer dan 200 miljoen mensen, waardoor openbare diensten zoals gezondheidszorg en onderwijs zijn verbeterd.

3. Onzichtbare bedreigingen voor fotovoltaïsche systemen: overspanningsrisico's mogen niet worden genegeerd.

Hoewel fotovoltaïsche systemen aanzienlijke voordelen bieden, maken ze door hun installatie in de buitenlucht blootgesteld aan ernstige risico's op stroompieken.

3.1 Bronnen en gevaren van spanningspieken

• Blikseminslagen: Directe blikseminslagen of geïnduceerde bliksem kunnen ogenblikkelijk hoge spanningen van tienduizenden volts genereren, die omvormers en componenten kunnen beschadigen of brand kunnen veroorzaken.

• Netschommelingen: Schakelhandelingen, plotselinge veranderingen in de belasting, enz. kunnen overspanning veroorzaken en gevoelige elektronische apparatuur beschadigen.

• DC-boogontladingen: De hoge DC-spanning in fotovoltaïsche systemen (600V - 1500V) maakt het gemakkelijk voor aanhoudende boogontladingen als gevolg van veroudering of slecht contact in de leidingen, wat een aanzienlijk gevaar oplevert.

Geval: In 2022 liep een zonne-energiecentrale in Arizona, VS, collectieve schade op aan haar omvormers als gevolg van blikseminslagen, met directe verliezen van meer dan 2 miljoen Amerikaanse dollar tot gevolg.

3.2 De kernfunctie van overspanningsbeveiligingsapparaten (SPD)

De overspanningsbeveiliging (SPD) is de "veiligheidsbewaker" van het fotovoltaïsche systeem. Het waarborgt de stabiliteit van het systeem door middel van de volgende mechanismen:

3.2.1 Vrijgave van hoogspanning

Het leidt de blikseminslag of stroompiek naar de aarde om de spanning binnen een veilig bereik te houden.

3.2.2 Bescherming op meerdere niveaus

• Niveau 1 (aan de kant van de zonnepanelen): Deze reageert op directe blikseminslagen en heeft een stroomvoerend vermogen van meer dan 20 kA.

• Niveau 2 (aan de omvormerzijde): Dit onderdrukt reststroompieken en beschermt kritieke apparatuur.

• Niveau 3 (aan de distributiezijde): Dit biedt nauwkeurige beveiliging om de veiligheid van het stroomverbruik aan de terminal te garanderen.

3.2.3 Intelligente monitoring

Realtime alarmen en waarschuwingen over de levensduur, waardoor de operationele en onderhoudskosten worden verlaagd.

4. Waarom kiezen voor onze overspanningsbeveiliging? — Speciaal ontwikkeld voor fotovoltaïsche systemen

Als toonaangevende leverancier van overspanningsbeveiligingsoplossingen in de branche beschikken onze producten over de volgende kernvoordelen.

4.1 Professionele technische aanpassing aan fotovoltaïsche eisen

- Hoge spanningstolerantie: Ondersteunt 1500V DC-systemen, wat de limiet van 1000V van traditionele overspanningsbeveiligingen ruimschoots overtreft.

- DC-boogbeveiliging: Ingebouwde snelle stroomonderbreker met een reactietijd van minder dan 1 ms, waardoor brandgevaar wordt voorkomen.

- Uitstekende weerbestendigheid: IP65-beschermingsniveau, geschikt voor een breed temperatuurbereik van -40℃ tot 85℃, ideaal voor ruwe omgevingen zoals woestijnen en kustgebieden.

4.2 Internationale certificering en nalevingsborging

- Beschikt over wereldwijd gangbare certificeringen zoals TUV, UL en IEC 61643-31, en voldoet aan de eisen van EU CE, US NEC 690 en andere regelgeving.

- Complete traceerbaarheidsrapporten voor siliconenmaterialen, die gemakkelijk voldoen aan de beoordelingseisen van de Amerikaanse UFLPA.

4.3 Verbetering van diensten met toegevoegde waarde om de klantervaring te optimaliseren

- Oplossingen op maat: Ontwerp beschermingsniveaus op basis van lokale klimaat- en netomstandigheden (zoals verbeterde configuraties voor gebieden met frequente onweersbuien).

- Bewaking op afstand: Een optionele IoT-module kan worden geïntegreerd in het platform voor de bediening en het onderhoud van de fotovoltaïsche installatie om vroegtijdige waarschuwingen bij storingen te genereren.

- Snelle respons: Reserveonderdelen worden opgeslagen in magazijnen in het buitenland en technische ondersteuning wordt binnen 48 uur geboden.

Klantcase:

- Leverde een complete SPD-oplossing voor een fotovoltaïsche energiecentrale van 300 MW in Saoedi-Arabië, met nul blikseminslagen gedurende drie jaar.

Nadat Duitse leveranciers van zonnepanelen voor woningen het product hadden aangeschaft, daalde het aantal klantklachten met 90%.

5. Kijkend naar de toekomst: PV-systemen en overspanningsbeveiliging ontwikkelen zich parallel.

Naarmate de fotovoltaïsche technologie zich verder ontwikkelt richting hogere spanningen (zoals 2000V-systemen) en meer intelligentie, zullen overspanningsbeveiligers tegelijkertijd ook worden verbeterd:

- Intelligentie: AI voorspelt blikseminslagrisico's en past de beschermingsstrategieën automatisch aan.

- Materiaalinnovatie: siliciumcarbide (SiC)-componenten verbeteren de reactiesnelheid en de levensduur.

- Systeemintegratie: Intensieve samenwerking met omvormers en energieopslagsystemen om een ​​geïntegreerd "actief + passief" beveiligingsnetwerk te vormen.

Conclusie

Kies voor betrouwbare bescherming om de toekomst van fotovoltaïsche systemen veilig te stellen.

Het fotovoltaïsche systeem vormt de hoeksteen van de groene energietransitie, en de overspanningsbeveiliging is de "onzichtbare verdedigingslinie" voor een stabiele werking op lange termijn. Wij zetten ons in om wereldwijde klanten te voorzien van kosteneffectieve en zeer betrouwbare overspanningsbeveiligingsoplossingen, zodat elke watt schone elektriciteit veilig zijn bestemming bereikt.