摘要:在新能源時(shí)代來(lái)臨之際,太陽(yáng)能光電技術(shù)正逐漸普及,作為一種新型綠色電力。由于被安置的區(qū)域經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雷擊,因此亟待加強(qiáng)光伏電站的防雷措施。針對(duì)我國(guó)目前太陽(yáng)能光伏發(fā)電站所存在的主要問(wèn)題,從理論上探討其發(fā)生的原因,并對(duì)如何保障我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電站安全生產(chǎn)提供建設(shè)性參考依據(jù)。
隨著人類(lèi)日益增加的人口數(shù)量以及社會(huì)的迅速發(fā)展,能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題成為全球關(guān)注的兩大焦點(diǎn)。太陽(yáng)能發(fā)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(huì)遭遇雷擊。因此,為減少雷擊對(duì)光伏發(fā)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(yīng)的正常進(jìn)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(fā)生的電流,它的電流可以在剎那間達(dá)到數(shù)萬(wàn)伏特,可達(dá)到數(shù)十安培的電流,具有很高的破壞力。閃電會(huì)損壞安裝在房間里的太陽(yáng)能板,會(huì)對(duì)周邊的儀器產(chǎn)生一定的損傷。為減少閃電對(duì)電場(chǎng)區(qū)域造成嚴(yán)重影響,通常會(huì)采取三種措施,即:等電位連接,隔離,安裝保護(hù)裝置等措施。
1.雷擊對(duì)光伏電站的主要危害
1.1直擊雷
直擊雷是非常危險(xiǎn)的,通常是直接劈在電器和建筑物上,對(duì)雷擊目標(biāo)產(chǎn)生嚴(yán)重的損害。如果不能及早進(jìn)行雷電防護(hù),很大概率會(huì)引發(fā)火災(zāi),甚至?xí)<暗饺祟?lèi)的生命安全。
1.2感應(yīng)雷
感應(yīng)雷并不是直接穿過(guò)電流,而是在釋放電流的過(guò)程中引起磁場(chǎng)的改變,讓附近的導(dǎo)線(xiàn)感受到電磁波。感應(yīng)雷通常有兩種表現(xiàn)方式:①靜電感應(yīng):當(dāng)電線(xiàn)周?chē)霈F(xiàn)閃電時(shí),架空線(xiàn)上會(huì)聚集大量的反向電荷,從而形成瞬時(shí)的過(guò)載。高壓信號(hào)通過(guò)電線(xiàn)迅速侵入電網(wǎng),給電網(wǎng)帶來(lái)?yè)p害;②電磁感應(yīng):當(dāng)閃電落在避雷設(shè)施上時(shí),由于閃電會(huì)引起強(qiáng)烈的電磁場(chǎng)。這種磁場(chǎng)一般都是通過(guò)電線(xiàn)來(lái)產(chǎn)生,然后通過(guò)電流的形式侵入到網(wǎng)絡(luò)中,從而在一定的范圍內(nèi)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成損害。
1.3靜電、電磁感應(yīng)
金屬物體之所以會(huì)有電荷,是由地面和雷云引起的,因?yàn)樵陂W電出現(xiàn)的時(shí)候,電弧就會(huì)消散,導(dǎo)致了靜電的出現(xiàn),引發(fā)了易燃物質(zhì)的爆炸。閃電具有強(qiáng)大的電流和快速的電壓,在短暫的瞬間形成的交流電磁場(chǎng),其威力龐大。在電場(chǎng)中,由導(dǎo)線(xiàn)所生成的電磁力取決于其磁場(chǎng)的改變。與此同時(shí),構(gòu)成封閉線(xiàn)路的金屬線(xiàn)也會(huì)受到磁場(chǎng)的影響,從而使其線(xiàn)圈產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電流。然而,若閉回路中的某個(gè)位置存在過(guò)高的阻值,則閉回路內(nèi)的局部電壓會(huì)發(fā)生短路,即使是在線(xiàn)路里也會(huì)產(chǎn)生火花和氣體的爆裂。因此,要保證太陽(yáng)能光伏發(fā)電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行,就需要加大對(duì)雷電的防范措施。鑒于太陽(yáng)能光伏發(fā)電的防雷與常規(guī)的防雷方案不同,因此,需要針對(duì)不同類(lèi)型的雷電災(zāi)害(包括閃電、雷電直擊、雷電波入侵)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的分析,只有通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的雷電特征進(jìn)行全面的分析,從而得出更加準(zhǔn)確的結(jié)論,采用更為完整、系統(tǒng)化的防雷措施,為我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展提供意義重大的指導(dǎo)意見(jiàn)。
4.結(jié)語(yǔ)
太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種具有潔凈、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展的新能源。隨著光伏發(fā)電站機(jī)組的裝機(jī)規(guī)模和容量的增加,其占用空間也相應(yīng)增加,裝備長(zhǎng)時(shí)間處于露天場(chǎng)地,更容易受到閃電的危害,進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成極大的影響。所以,對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的雷擊災(zāi)害進(jìn)行深入的分析,提出具有針對(duì)性的防雷措施,為我國(guó)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的發(fā)展提供一定的借鑒參考意見(jiàn)。