摘要:在新能源時代來臨之際,太陽能光電技術正逐漸普及,作為一種新型綠色電力。由于被安置的區域經常會出現雷擊,因此亟待加強光伏電站的防雷措施。針對我國目前太陽能光伏發電站所存在的主要問題,從理論上探討其發生的原因,并對如何保障我國太陽能光伏發電站安全生產提供建設性參考依據。
隨著人類日益增加的人口數量以及社會的迅速發展,能源危機和環境污染問題成為全球關注的兩大焦點。太陽能發電是一種可以取之不盡用之不竭的能源,而且作為一種綠色能源廣受大眾吹捧。由于光伏電站大部分組件都是用電子器件制造的,再加上其被建在室外空地上,且分散布局,所以很大概率會遭遇雷擊。因此,為減少雷擊對光伏發電站所造成的損害,需采用行之有效的防雷措施,保證電力供應的正常進行。雷擊一般有三種形式:雷電直擊、閃電、雷電波。雷電直擊電流是一種由地表和電荷云層之間發生的電流,它的電流可以在剎那間達到數萬伏特,可達到數十安培的電流,具有很高的破壞力。閃電會損壞安裝在房間里的太陽能板,會對周邊的儀器產生一定的損傷。為減少閃電對電場區域造成嚴重影響,通常會采取三種措施,即:等電位連接,隔離,安裝保護裝置等措施。
1.雷擊對光伏電站的主要危害
1.1直擊雷
直擊雷是非常危險的,通常是直接劈在電器和建筑物上,對雷擊目標產生嚴重的損害。如果不能及早進行雷電防護,很大概率會引發火災,甚至會危及到人類的生命安全。
1.2感應雷
感應雷并不是直接穿過電流,而是在釋放電流的過程中引起磁場的改變,讓附近的導線感受到電磁波。感應雷通常有兩種表現方式:①靜電感應:當電線周圍出現閃電時,架空線上會聚集大量的反向電荷,從而形成瞬時的過載。高壓信號通過電線迅速侵入電網,給電網帶來損害;②電磁感應:當閃電落在避雷設施上時,由于閃電會引起強烈的電磁場。這種磁場一般都是通過電線來產生,然后通過電流的形式侵入到網絡中,從而在一定的范圍內對網絡造成損害。
1.3靜電、電磁感應
金屬物體之所以會有電荷,是由地面和雷云引起的,因為在閃電出現的時候,電弧就會消散,導致了靜電的出現,引發了易燃物質的爆炸。閃電具有強大的電流和快速的電壓,在短暫的瞬間形成的交流電磁場,其威力龐大。在電場中,由導線所生成的電磁力取決于其磁場的改變。與此同時,構成封閉線路的金屬線也會受到磁場的影響,從而使其線圈產生對應的電流。然而,若閉回路中的某個位置存在過高的阻值,則閉回路內的局部電壓會發生短路,即使是在線路里也會產生火花和氣體的爆裂。因此,要保證太陽能光伏發電站的安全穩定運行,就需要加大對雷電的防范措施。鑒于太陽能光伏發電的防雷與常規的防雷方案不同,因此,需要針對不同類型的雷電災害(包括閃電、雷電直擊、雷電波入侵)進行專門的分析,只有通過對太陽能光伏系統的雷電特征進行全面的分析,從而得出更加準確的結論,采用更為完整、系統化的防雷措施,為我國太陽能光伏發電的發展提供意義重大的指導意見。
4.結語
太陽能光伏發電是一種具有潔凈、環保、可持續發展的可持續發展的新能源。隨著光伏發電站機組的裝機規模和容量的增加,其占用空間也相應增加,裝備長時間處于露天場地,更容易受到閃電的危害,進而對電網的穩定運行造成極大的影響。所以,對太陽能光伏發電的雷擊災害進行深入的分析,提出具有針對性的防雷措施,為我國太陽能光伏發電的發展提供一定的借鑒參考意見。