摘要:在新能源时代来临之际,太阳能光电技术正逐渐普及,作为一种新型绿色电力。由于被安置的区域经常会出现雷击,因此亟待加强光伏电站的防雷措施。针对我国目前太阳能光伏发电站所存在的主要问题,从理论上探讨其发生的原因,并对如何保障我国太阳能光伏发电站安全生产提供建设性参考依据。
随着人类日益增加的人口数量以及社会的迅速发展,能源危机和环境污染问题成为全球关注的两大焦点。太阳能发电是一种可以取之不尽用之不竭的能源,而且作为一种绿色能源广受大众吹捧。由于光伏电站大部分组件都是用电子器件制造的,再加上其被建在室外空地上,且分散布局,所以很大概率会遭遇雷击。因此,为减少雷击对光伏发电站所造成的损害,需采用行之有效的防雷措施,保证电力供应的正常进行。雷击一般有三种形式:雷电直击、闪电、雷电波。雷电直击电流是一种由地表和电荷云层之间发生的电流,它的电流可以在刹那间达到数万伏特,可达到数十安培的电流,具有很高的破坏力。闪电会损坏安装在房间里的太阳能板,会对周边的仪器产生一定的损伤。为减少闪电对电场区域造成严重影响,通常会采取三种措施,即:等电位连接,隔离,安装保护装置等措施。
1.雷击对光伏电站的主要危害
1.1直击雷
直击雷是非常危险的,通常是直接劈在电器和建筑物上,对雷击目标产生严重的损害。如果不能及早进行雷电防护,很大概率会引发火灾,甚至会危及到人类的生命安全。
1.2感应雷
感应雷并不是直接穿过电流,而是在释放电流的过程中引起磁场的改变,让附近的导线感受到电磁波。感应雷通常有两种表现方式:①静电感应:当电线周围出现闪电时,架空线上会聚集大量的反向电荷,从而形成瞬时的过载。高压信号通过电线迅速侵入电网,给电网带来损害;②电磁感应:当闪电落在避雷设施上时,由于闪电会引起强烈的电磁场。这种磁场一般都是通过电线来产生,然后通过电流的形式侵入到网络中,从而在一定的范围内对网络造成损害。
1.3静电、电磁感应
金属物体之所以会有电荷,是由地面和雷云引起的,因为在闪电出现的时候,电弧就会消散,导致了静电的出现,引发了易燃物质的爆炸。闪电具有强大的电流和快速的电压,在短暂的瞬间形成的交流电磁场,其威力庞大。在电场中,由导线所生成的电磁力取决于其磁场的改变。与此同时,构成封闭线路的金属线也会受到磁场的影响,从而使其线圈产生对应的电流。然而,若闭回路中的某个位置存在过高的阻值,则闭回路内的局部电压会发生短路,即使是在线路里也会产生火花和气体的爆裂。因此,要保证太阳能光伏发电站的安全稳定运行,就需要加大对雷电的防范措施。鉴于太阳能光伏发电的防雷与常规的防雷方案不同,因此,需要针对不同类型的雷电灾害(包括闪电、雷电直击、雷电波入侵)进行专门的分析,只有通过对太阳能光伏系统的雷电特征进行全面的分析,从而得出更加准确的结论,采用更为完整、系统化的防雷措施,为我国太阳能光伏发电的发展提供意义重大的指导意见。
4.结语
太阳能光伏发电是一种具有洁净、环保、可持续发展的可持续发展的新能源。随着光伏发电站机组的装机规模和容量的增加,其占用空间也相应增加,装备长时间处于露天场地,更容易受到闪电的危害,进而对电网的稳定运行造成极大的影响。所以,对太阳能光伏发电的雷击灾害进行深入的分析,提出具有针对性的防雷措施,为我国太阳能光伏发电的发展提供一定的借鉴参考意见。