Ponieważ właściciele farm fotowoltaicznych dążą do zwiększenia wydajności i efektywności swoich operacji, nie można ignorować opcji okablowania prądu stałego.Kierując się interpretacją norm IEC i biorąc pod uwagę takie czynniki, jak bezpieczeństwo, dwustronne wzmocnienie, obciążalność kabla, straty w kablu i spadek napięcia, właściciele instalacji mogą dobrać odpowiedni kabel, aby zapewnić bezpieczną i stabilną pracę przez cały cykl życia instalacji fotowoltaicznej system.
Na wydajność modułów słonecznych w terenie duży wpływ mają warunki środowiskowe.Prąd zwarciowy podany w karcie katalogowej modułu fotowoltaicznego opiera się na standardowych warunkach testowych, obejmujących natężenie promieniowania 1 kW/m2, jakość widmową powietrza 1,5 i temperaturę ogniwa 25°C.Prąd arkusza danych nie uwzględnia również prądu powierzchni tylnej modułów dwustronnych, więc wzmocnienie chmury i inne czynniki;Temperatura;Szczytowe natężenie promieniowania;Nadpromieniowanie tylnej powierzchni powodowane albedo znacząco wpływa na rzeczywisty prąd zwarciowy modułów fotowoltaicznych.
Wybór opcji kabli do projektów fotowoltaicznych, zwłaszcza projektów dwustronnych, wiąże się z uwzględnieniem wielu zmiennych.
Wybierz odpowiedni kabel
Kable prądu stałego są siłą napędową systemów fotowoltaicznych, ponieważ łączą moduły ze skrzynką montażową i falownikiem.
Właściciel instalacji musi zadbać o to, aby przekrój kabla został starannie dobrany w zależności od prądu i napięcia systemu fotowoltaicznego.Kable używane do łączenia części prądu stałego systemów fotowoltaicznych podłączonych do sieci muszą również wytrzymywać potencjalnie ekstremalne warunki środowiskowe, napięciowe i prądowe.Obejmuje to efekt ogrzewania wywołany prądem i zyskiem energii słonecznej, zwłaszcza jeśli jest zainstalowany w pobliżu modułu.
Oto kilka kluczowych kwestii.
Projekt okablowania osadniczego
Przy projektowaniu systemów fotowoltaicznych krótkoterminowe względy kosztowe mogą prowadzić do złego doboru sprzętu i prowadzić do długoterminowych problemów z bezpieczeństwem i wydajnością, w tym katastrofalnych konsekwencji, takich jak pożar.Aby spełnić krajowe standardy bezpieczeństwa i jakości, należy dokładnie ocenić następujące aspekty:
Limity spadków napięcia: Straty w kablu fotowoltaicznym muszą być ograniczone, w tym straty prądu stałego w szeregu paneli słonecznych i straty prądu przemiennego na wyjściu falownika.Jednym ze sposobów ograniczenia tych strat jest minimalizacja spadku napięcia w kablu.Spadek napięcia prądu stałego powinien generalnie wynosić mniej niż 1% i nie więcej niż 2%.Wysokie spadki napięcia prądu stałego zwiększają również rozproszenie napięcia w ciągach fotowoltaicznych podłączonych do tego samego systemu śledzenia punktu mocy maksymalnej (MPPT), co skutkuje większymi stratami spowodowanymi niedopasowaniem.
Strata na kablu: Aby zapewnić wydajność energii, zaleca się, aby strata na kablu całego kabla niskiego napięcia (od modułu do transformatora) nie przekraczała 2%, najlepiej 1,5%.
Obciążalność prądowa: Czynniki obniżające parametry znamionowe kabla, takie jak sposób ułożenia kabla, wzrost temperatury, odległość układania i liczba kabli równoległych, zmniejszą obciążalność prądową kabla.
Dwustronny standard IEC
Normy są niezbędne do zapewnienia niezawodności, bezpieczeństwa i jakości systemów fotowoltaicznych, w tym okablowania.Na całym świecie istnieje kilka akceptowanych standardów stosowania kabli prądu stałego.Najbardziej kompleksowym zestawem jest norma IEC.
W normie IEC 62548 określono wymagania projektowe dotyczące układów fotowoltaicznych, w tym okablowanie układu prądu stałego, elektryczne urządzenia zabezpieczające, przełączniki i wymagania dotyczące uziemienia.Najnowsza wersja normy IEC 62548 określa aktualną metodę obliczeń dla modułów dwustronnych.IEC 61215:2021 Określa definicję i wymagania dotyczące testowania dwustronnych modułów fotowoltaicznych.Wprowadzono warunki badania natężenia promieniowania słonecznego elementów dwustronnych.BNPI (dwustronne natężenie napromieniowania z tabliczki znamionowej): Przód modułu fotowoltaicznego otrzymuje natężenie promieniowania słonecznego 1 kW/m2, a tył 135 W/m2;BSI (Double-sided stress irradiancja), gdzie moduł fotowoltaiczny otrzymuje 1 kW/m2 natężenia promieniowania słonecznego z przodu i 300 W/m2 z tyłu.
Zabezpieczenie nadprądowe
Urządzenie zabezpieczające nadprądowe służy do zapobiegania potencjalnym zagrożeniom spowodowanym przeciążeniem, zwarciem lub zwarciem doziemnym.Najpopularniejszymi urządzeniami zabezpieczającymi nadprądowymi są wyłączniki automatyczne i bezpieczniki.
Urządzenie zabezpieczające nadprądowe odetnie obwód, jeśli prąd wsteczny przekroczy wartość zabezpieczenia prądowego, więc prąd do przodu i do tyłu przepływający przez kabel DC nigdy nie będzie wyższy niż prąd znamionowy urządzenia.Obciążalność kabla prądu stałego powinna być równa prądowi znamionowemu urządzenia zabezpieczającego nadprądowego.
Czas publikacji: 22 grudnia 2022 r