Doanh nghiệp đang lo lắng về giải pháp chống sét cho hệ thống điện năng lượng mặt trời khi chưa biết bắt đầu từ đâu? Dưới đây là tổng hợp các giải pháp hiệu quả nhất hiện nay từ VREnergy.
Tại sao cần chống sét cho điện năng lượng mặt trời?
Hệ thống điện mặt trời gồm có một số thành phần chính là: Dây dẫn, tấm/panel tế bào quang điện, inverter, bộ điều khiển, bình ắc quy, bộ chuyển đổi. Toàn bộ sẽ được liên kết chặt chẽ với nhau nên nếu bộ phận này bị cháy hoặc hư hỏng sẽ gây ảnh hưởng đến bộ phận còn lại.
Bên cạnh đó, các dây dẫn và tấm panel luôn nằm ở vị trí ngoài trời, chúng có thể hòa mạng với điện AC nên tỷ lệ bị sét đánh gián tiếp hoặc trực tiếp xuống hệ thống cực kỳ lớn. Cụ thể:
- Nếu tác động trực tiếp: Dẫn tới tình trạng bị cháy nổ các tấm pin năng lượng mặt trời, bộ điều khiển hoặc đường dây.
- Nếu tác động gián tiếp: Chúng sẽ tạo ra xung điện quá áp đột biến, lan truyền ở trên đường dây nguồn DC từ vị pin về các bộ phận như dây nguồn AC, dây tín hiệu cảm biến.
Các giải pháp chống sét cho hệ thống điện năng lượng mặt trời
Theo các chuyên gia, giải pháp chống sét cho hệ thống điện năng lượng mặt trời gồm có 3 phương pháp chính. Tùy theo quy mô và vị trí lắp đặt, các phương pháp này sẽ được thiết kế và phối hợp khác nhau — từ chống sét trực tiếp đến chống lan truyền trên đường dây DC, AC và tín hiệu:
- Phương pháp bảo vệ bên ngoài bằng hệ thống chống sét trực tiếp. Có nghĩa là không để sét đánh trúng vào hệ thống điện năng lượng mặt trời.
- Phương pháp bảo vệ và chống xung quá áp đột biến lan truyền ở trên đường dây AC, DC và tín hiệu.
- Phương pháp lắp đặt hệ thống nối đất đảm bảo kỹ thuật.
Đối với chống sét trực tiếp cho điện năng lượng mặt trời
Nếu hệ thống mặt trời được lắp đặt tại các tòa nhà cao tầng hoặc khu công nghiệp, nên thi công lắp đặt thêm cột thu lôi theo công nghệ phát xạ hiện đại. Trong các dự án doanh nghiệp, việc lựa chọn cấu hình phù hợp cần đặt trong bối cảnh triển khai hệ thống điện mặt trời quy mô lớn và yêu cầu vận hành thực tế. Cụ thể, gắn chúng trên trụ độc lập ở phía bên ngoài.
Theo đó, các đầu kim thu sét sẽ tự động bảo vệ lớn từ 50 đến 107m. Số lượng cột thu lôi sẽ được bố trí đảm bảo vùng bảo vệ của nó bao phủ toàn bộ bề mặt hệ thống PV. Nếu được, nên dùng thêm kim phân tán sét — nó phân tán các điện tích trái dấu nhằm ngăn ngừa dòng sét đánh xuống khu vực, đảm bảo an toàn hơn.
Đối với hệ thống điện mặt trời quy mô nhỏ ở nhà ở, biển báo, cột đèn không cần thiết phải dùng đến kim thu sét SES. Có thể sử dụng kim thu lôi truyền thống để bảo vệ. Nếu được, có thể dùng các kim phân tán sét để đặt trên mái nhà sẽ đảm bảo hiệu quả hơn.
Đối với giải pháp chống sét lan truyền cho nguồn điện mặt trời DC
Chống sét cho hệ thống điện năng lượng mặt trời DC thực chất là bảo vệ trên các đường dây được nối từ các tấm pin về tủ nguồn. Thiết bị chống sét cho nguồn điện mặt trời DC sẽ được lắp đặt ở ngay lối vào DC Inverter và tấm pin năng lượng mặt trời.
Đối với trường hợp có lắp đặt kim thu sét, cần phải dùng thiết bị type 1 để đảm bảo khả năng chịu được dòng xung 10/350µs. Còn đối với các hệ thống không trang bị cột chống sét, có thể sử dụng thiết bị type 2 để bảo vệ. Nếu được, có thể dùng thêm thiết bị cắt sét type 1 nhằm bảo vệ sơ cấp đặt phía trước thì càng hiệu quả.
Đây là một trong những hạng mục quan trọng trong giải pháp chống sét cho hệ thống điện năng lượng mặt trời công nghiệp quy mô lớn, đặc biệt tại các khu vực có mật độ sét cao.
Lưu ý: Cần tìm hiểu và lựa chọn thiết bị chống sét với mức điện áp hoạt động định mức phù hợp với nguồn DC mà tấm pin cung cấp. Bên cạnh đó, có thể chọn một số tính năng bổ sung như: Dây báo hiệu tình trạng hoạt động, kiểu cắm rút, công nghệ VG — phù hợp với yêu cầu dự án.
Đối với giải pháp chống sét lan truyền cho nguồn điện mặt trời AC
Theo tiêu chuẩn từ CLS/TS 5039-12, chủ công trình hệ thống điện năng lượng mặt trời cần phải lắp đặt thiết bị chống sét nguồn AC nhóm bảo vệ vị trí trước lối vào AC của Inverter, phụ tải và cầu dao nối điện lưới.
Đối với các công trình lắp đặt kim thu sét cần phải dùng thiết bị cắt sét AC Type 1 để bảo vệ hệ thống. Sau đó, chủ công trình nên dùng thêm Type 2 để bảo vệ hệ thống thứ cấp. Nếu thiết bị không phải công nghệ VG, phải đảm bảo được khoảng cách tối thiểu giữa thứ cấp và sơ cấp.
Riêng công trình tại vùng có mật độ sét đánh ít, cường độ dòng điện thấp, đặc biệt không lắp đặt kim thu sét trực tiếp, có thể dùng các thiết bị cắt sét AC Type 2 để bảo vệ.
Đối với giải pháp chống sét lan truyền các đường tín hiệu
Hệ thống điện mặt trời có thể sở hữu nhiều đường tín hiệu khác nhau như: Đầu dò, tín hiệu từ cảm biến, điều khiển và tín hiệu giám sát. Chúng hoạt động theo nguyên lý chạy từ các đường dây DC bên ngoài vào nên có khả năng nhiễm quá cao.
Hệ thống thiết bị chống sét dành cho đường tín hiệu được cài đặt tại các tủ điều khiển và tủ trung gian phía bên ngoài, hoặc được đặt trước khi đi vào thiết bị và cảm ứng.
Nên chọn thiết bị phù hợp với dạng tín hiệu truyền gồm có: Ethernet, RS485, RS232 hay PoE, các đường tín hiệu DC với mức điện áp thấp. Bên cạnh đó, có thể lựa chọn thiết bị dạng DIN được gắn phía trên ray lắp nối tiếp, hoặc các thiết bị gắn trên dây như MTJ, B180 cùng thiết bị chống sét đường phù hợp với điều kiện thi công.
Kết luận:
Trên đây là tổng hợp đầy đủ các giải pháp chống sét cho hệ thống điện năng lượng mặt trời — từ bảo vệ trực tiếp đến chống lan truyền DC, AC và tín hiệu — để doanh nghiệp nắm rõ và áp dụng phù hợp với quy mô dự án. Nếu cần được tư vấn và hỗ trợ lắp đặt hệ thống chống sét, vui lòng liên hệ VREnergy — đội ngũ kỹ thuật giỏi chuyên môn sẽ nhanh chóng hỗ trợ kịp thời.
Xem thêm
