Дэлхийн фотоэлектрикийн суурилагдсан хүчин чадал өнгөрсөн жил 350 ГВт-аас давсан бөгөөд Хятад улс гуравны нэгээс илүү хувийг бүрдүүлжээ. Нарны гэрлийг цахилгаан болгон хувиргадаг энэхүү ногоон технологийн өртөг арван жилийн хугацаанд 80%-иар унасан боловч аянга цахилгаан цохих аюулд тулгарч байна - АНУ-ын Аризона мужийн нэгэн цахилгаан станц нэгэн цагт аянга цахилгаан цохиулснаас болж 2 сая долларын алдагдал хүлээсэн. Хэт хүчдэлийн хамгаалалт нь цахилгаан станцуудын "амь аврах эд өлгийн зүйл" болж, гурван түвшний хамгаалалтын сүлжээгээр дамжуулан хэдэн арван мянган вольтын аянга цахилгааныг газарт чиглүүлж байна. Фотоэлектрик системийн хүчдэл 1500 В хүртэл нэмэгдэхийн хэрээр хамгаалалтын тоног төхөөрөмж нь цахиурын карбидын материалын технологийн хувьсгалыг эхлүүлж байгааг салбарын мэргэжилтнүүд онцолжээ.

1.Фотоволтайк систем: цэвэр эрчим хүчний гол хүч

1.1 Фотоволтайк систем гэж юу вэ?

Фотоволтайк систем нь нарны энергийг цахилгаан энерги болгон шууд хувиргадаг төхөөрөмж юм. Энэ нь голчлон дараах үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ.

- Фотоэлектрик модулиуд (нарны хавтан): Хагас дамжуулагч материалын (жишээлбэл, монокристалл цахиур, поликристалл цахиур эсвэл нимгэн хальс) фотоэлектрик эффектийг ашиглан шууд гүйдэл үүсгэх.

- Инвертер: Гэр ахуйн болон үйлдвэрлэлийн зориулалтаар тогтмол гүйдлийг хувьсах гүйдэл болгон хувиргадаг.

- Суурилуулалтын систем: Фотоволтайк модулиудыг бэхлэх, нарны гэрлийн хүлээн авах өнцгийг оновчтой болгох.

- Батерей (заавал биш): Эрчим хүчний хэрэглээг сайжруулахын тулд илүүдэл цахилгааныг хадгална.

- Түгээлт болон хяналтын системүүд: Тогтвортой цахилгаан гаралт болон үйл ажиллагааны төлөв байдлыг бодит цагийн хяналтаар хангах.

Фотоволтайк системийг сүлжээнд холбогдсон (нийтийн цахилгаан сүлжээнд холбогдсон) болон сүлжээнээс гадуурх (бие даасан цахилгаан хангамж) төрөлд ангилж болох бөгөөд орон сууцны дээвэр, арилжааны болон үйлдвэрлэлийн барилга байгууламж, том хэмжээний газар дээр суурилуулсан цахилгаан станцууд, алслагдсан бүс нутгийн цахилгаан хангамжид өргөн хэрэглэгддэг.

1.2 Фотоволтайк системийн дэлхийн хөгжлийн байдал

Сүүлийн жилүүдэд дэлхийн фотоэлектрикийн зах зээл огцом өсөлттэй байна:

- Суурилуулалтын цар хүрээ: Дэлхийн шинээр суурилуулсан цахилгаан станцын хүчин чадал 2023 онд 350 ГВт-аас давсан бөгөөд Хятад, Европ, АНУ нь тэргүүлэгч гурван зах зээл юм.

- Зардлын бууралт: Фотоволтайк модулиудын үнэ 10 жилийн өмнөхтэй харьцуулахад 80 гаруй хувиар буурсан бөгөөд зарим бүс нутагт цахилгаан эрчим хүчний тэгшитгэлийн өртөг (LCOE) кВт.ц тутамд 0.03 ам.доллараас доош унасан.

- Технологийн давталт: N хэлбэрийн TOPCon болон HJT эсүүдийн массын үйлдвэрлэлийн үр ашиг 25%-иас давсан, перовскит технологийн лабораторийн үр ашиг 33%-иас давсан.

2. Фотоволтайк системийн үүрэг ба ач холбогдол: эрчим хүчний хувьсгалыг дэмжих нь

2.1 Байгаль орчны ашиг тус: Нүүрстөрөгчийн ялгарлыг бууруулах, уур амьсгалын өөрчлөлтийг шийдвэрлэх

Фотоволтайк цахилгаан үйлдвэрлэл нь үйл явцын туршид бохирдолгүй байдаг. 1МВт-ын фотоволтайк цахилгаан станц бүр нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгарлыг жилд 1000 тонноор бууруулж чаддаг бөгөөд энэ нь 50,000 мод тарьсантай тэнцэнэ. Олон улсын сэргээгдэх эрчим хүчний агентлагийн (IRENA) статистик мэдээллээр дэлхийн фотоволтайк цахилгаан үйлдвэрлэл нь нүүрстөрөгчийн ялгарлыг нийтдээ 1 тэрбум гаруй тонноор бууруулсан байна.

2.2 Эдийн засгийн ашиг тус: Эрчим хүчний зардлыг бууруулж, ажлын байр бий болгох

- Айл өрх болон бизнес эрхлэгчдэд: "Өөрийн хэрэглээ + Илүүдэл эрчим хүчийг сүлжээнд холбох" загвараар дамжуулан хэрэглэгчид цахилгааны төлбөрөө 30%-90% хэмнэх боломжтой.

- Үндэсний стратеги: Хятадын 14 дэх таван жилийн төлөвлөгөөнд 2025 он гэхэд цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлд сэргээгдэх эрчим хүчний эзлэх хувь 33%-д хүрч, нарны цахилгаан станцын үйлдвэрлэл 3 сая гаруй ажлын байр бий болгоно гэж тусгасан.

2.3 Эрчим хүчний аюулгүй байдал: Чулуужсан түлшний хараат байдлаас гарах нь

Орос-Украины мөргөлдөөний дараа Европ "фотоэлектрик + эрчим хүчний хадгалалт" төлөвлөгөөгөө түргэсгэсэн. 2023 онд шинээр суурилуулсан хүчин чадал нь 60 ГВт-аас давж, байгалийн хийнээс хамааралтай байдлаа бууруулах зорилготой.

2.4 Нийгмийн үнэ цэнэ: Цахилгаан хангамжгүй бүс нутагт цахилгаан эрчим хүчний асуудлыг шийдвэрлэх нь

Африк, Өмнөд Ази болон бусад бүс нутгийн алслагдсан бүс нутгуудад сүлжээнээс гадуурх фотоэлектрик системүүд нь 200 сая гаруй хүнийг цахилгаан эрчим хүчээр хангаж, эрүүл мэнд, боловсрол зэрэг нийтийн үйлчилгээг сайжруулсан.

3. Фотоволтайк системд учирч буй үл үзэгдэх аюул занал: хэт халалтын эрсдэлийг үл тоомсорлож болохгүй

Хэдийгээр фотоволтайк системүүд нь ихээхэн давуу талтай боловч гадаа суурилуулах шинж чанарууд нь тэдгээрийг цахилгаан гүйдлийн (цахилгаан гүйдлийн) ноцтой эрсдэлд оруулдаг.

3.1 Хэт их ачааллын эх үүсвэр ба аюул

• Аянга: Шууд аянга эсвэл аянга цахилгаан нь хэдэн арван мянган вольтын өндөр хүчдэлийг агшин зуур үүсгэж, инвертер, эд ангиудыг гэмтээх эсвэл гал түймэр гаргахад хүргэдэг.

• Цахилгаан сүлжээний хэлбэлзэл: Шилжүүлэлтийн ажиллагаа, гэнэтийн ачааллын өөрчлөлт гэх мэт нь хэт хүчдэл үүсгэж, мэдрэмтгий электрон тоног төхөөрөмжийг гэмтээж болзошгүй.

• Тогтмол гүйдлийн хажуугийн нум: Фотоволтайк систем дэх өндөр тогтмол гүйдлийн хүчдэл (600V - 1500V) нь шугамын хөгшрөлт эсвэл холбоо муу байгаагаас болж байнгын нум үүсэхэд хялбар болгож, ихээхэн аюул учруулдаг.

Тохиолдол: 2022 онд АНУ-ын Аризона мужийн нэгэн фотоэлектрик цахилгаан станц аянга цахилгааны улмаас инвертерүүддээ нийт хохирол учруулж, 2 сая гаруй ам.долларын шууд алдагдал хүлээсэн.

3.2 Хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмжийн (SPD) гол үүрэг

Хэт хүчдэлээс хамгаалах төхөөрөмж (SPD) нь фотоволтайк системийн "аюулгүй байдлын хамгаалагч" юм. Энэ нь дараах механизмаар дамжуулан системийн тогтвортой байдлыг хангадаг.

3.2.1 Өндөр хүчдэлийн гаралт

Энэ нь аянга цахилгаан эсвэл хэт хүчдэлийг газарт чиглүүлж, хүчдэлийг аюулгүй хязгаарт хязгаарладаг.

3.2.2 Олон түвшний хамгаалалт

• 1-р түвшин (фотоэлектрик массивын төгсгөлд): Энэ нь шууд аянга цахилгаанд хариу үйлдэл үзүүлдэг бөгөөд 20кА-аас дээш гүйдэл дамжуулах хүчин чадалтай.

• 2-р түвшин (инвертерийн төгсгөлд): Энэ нь үлдэгдэл хүчдэлийн хэт халалтыг дарангуйлж, чухал тоног төхөөрөмжийг хамгаалдаг.

• 3-р түвшин (түгээлтийн төгсгөлд): Энэ нь терминалын цахилгаан хэрэглээний аюулгүй байдлыг хангахын тулд нарийн хамгаалалтыг хангадаг.

3.2.3 Ухаалаг хяналт

Бодит цагийн дохиолол болон ашиглалтын хугацааны сэрэмжлүүлэг нь ашиглалтын болон засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулдаг.

4. Яагаад манай хэт хүчдэлийн хамгаалагчийг сонгох хэрэгтэй вэ? — Фотоволтайк системд зориулан захиалгаар хийсэн

Салбартаа хэт хүчдэлээс хамгаалах шийдлийн тэргүүлэгч нийлүүлэгчийн хувьд манай бүтээгдэхүүнүүд дараах үндсэн давуу талуудтай

4.1 Фотоволтайкийн шаардлагад мэргэжлийн техникийн дасан зохицох

- Өндөр хүчдэлийн хүлцэл: Уламжлалт SPD-ийн 1000В хязгаараас хамаагүй давсан 1500V DC системийг дэмждэг.

- Тогтмол гүйдлийн нуман хамгаалалт: Хурдан хэлхээ таслагчийн төхөөрөмж суурилуулсан, хариу өгөх хугацаа

- Цаг агаарын хүчтэй эсэргүүцэл: IP65 хамгаалалтын түвшин, -40℃-аас 85℃ хүртэлх өргөн температурын хүрээнд ажилладаг, цөл, эргийн бүс зэрэг хатуу ширүүн орчинд тохиромжтой.

4.2 Олон улсын гэрчилгээ ба нийцлийн баталгаа

- Европын Холбооны CE, АНУ-ын NEC 690 болон бусад дүрэм журмын шаардлагыг хангасан TUV, UL, IEC 61643-31 зэрэг дэлхийн хэмжээний гэрчилгээ авсан.

- АНУ-ын UFLPA-ийн хяналтын шаардлагыг хялбархан хангаж, цахиурын материалын мөрдөх бүрэн тайлан.

4.3 Харилцагчийн туршлагыг сайжруулахын тулд нэмүү өртөг шингэсэн үйлчилгээг сайжруулах

- Захиалгат шийдлүүд: Орон нутгийн цаг уур болон сүлжээний нөхцөл байдалд үндэслэн хамгаалалтын түвшинг төлөвлөх (жишээлбэл, байнга аадар бороо ордог газруудад зориулсан сайжруулсан тохиргоо).

- Алсын хяналт: Нэмэлт IoT модулийг фотоволтайкийн ажиллагаа болон засвар үйлчилгээний платформд нэгтгэж, алдааг эрт сэрэмжлүүлэх боломжтой.

- Шуурхай хариу арга хэмжээ: Сэлбэг хэрэгслийг гадаадын агуулахуудад хадгалдаг бөгөөд 48 цагийн дотор техникийн дэмжлэг үзүүлэх болно.

Үйлчлүүлэгчийн хэрэг:

- Саудын Арабт гурван жилийн дотор аянга цахилгаангүй 300МВт-ын фотоэлектрик цахилгаан станцын бүрэн SPD шийдлийг хангасан.

- Германы орон сууцны фотоэлектрикийн дилерүүд үүнийг худалдаж авсны дараа хэрэглэгчдийн гомдол 90%-иар буурсан.

5. Ирээдүй рүү харах нь: PV болон хэт хүчдэлийн хамгаалалт зэрэгцэн хөгждөг

Фотоволтайк технологи нь илүү өндөр хүчдэл (жишээлбэл, 2000В систем) болон илүү ухаалаг байдал руу чиглэн хөгжихийн хэрээр хүчдэлийн хэт халалтаас хамгаалагчийг мөн нэгэн зэрэг шинэчилнэ.

- Оюун ухаан: Хиймэл оюун ухаан нь аянга цахилгаан цохих эрсдэлийг урьдчилан таамаглаж, хамгаалалтын стратегиа автоматаар тохируулдаг.

- Материалын шинэчлэл: Цахиурын карбид (SiC) төхөөрөмжүүд нь хариу үйлдлийн хурд болон ашиглалтын хугацааг нэмэгдүүлдэг.

- Системийн интеграци: "Идэвхтэй + идэвхгүй" нэгдсэн хамгаалалтын сүлжээг бий болгохын тулд инвертер болон эрчим хүчний хадгалах системүүдтэй гүнзгий хамтран ажиллах.

Дүгнэлт

Фотоволтайкийн ирээдүйг хамгаалахын тулд найдвартай хамгаалалтыг сонгоорой

Фотоволтайк систем нь ногоон эрчим хүчний шилжилтийн тулгын чулуу бөгөөд хэт хүчдэлийн хамгаалалт нь урт хугацааны тогтвортой үйл ажиллагааны "үл үзэгдэх хамгаалалтын шугам" юм. Бид дэлхийн хэрэглэгчдэд өртөг хэмнэлттэй, өндөр найдвартай SPD шийдлүүдийг санал болгож, цэвэр цахилгаан эрчим хүчний ватт бүрийг аюулгүйгээр хүрэхэд нь туслах үүрэг хүлээдэг.