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光伏电站中不容忽视的连接器

【哔哥哔特导读】在各个政策“力挺”下,光伏电站建设如火如荼,而安全问题是重中之重。报告显示,在电站TOP20技术失效风险所引起的发电量收益损失中,连接器损坏和烧毁排在了第2位。

在实现“双碳目标”的大背景下,预计未来五年,我国每年的光伏新增装机容量将达到62至68GW,2025年中国光伏电站累计装机容量将达到561GW。

可以预见,无论是地面电站,还是分布式电站,光伏的装机量都将进入大规模增长的阶段,但是与之而来的“安全问题”也越来越多,引起行业的关注和重视。

安全是光伏电站的命脉,也是取得投资回报的根基所在。不管在地面、山地、屋顶等光伏电站场景,“安全”是一票否决的原则问题。

光伏电站暗存三处事故“隐患”

针对光伏安全事故问题,TE的新能源行业业务拓展&大客户经理谢锦认为引起光伏电站事故问题的原因主要有以下三点:

其一,光伏组件连接器,俗称直流连接器。在组件功率越来越大的时候,电流也会随之增大,在此种情形下,组件连接器发热的情况越来越多,从而形成火灾隐患。因此组件的连接器是组件直流侧环节中最容易发生火灾的点之一。

其二,直流汇流箱。在直流汇流箱中排布着密密麻麻的线路与电器,外加一个封闭式的金属箱体,在密封结构环境下,电器与连接点在箱体内热量会比较高,且不易散热,在长期运行的情况下,容易出现电器发热、跳闸等问题,成为火灾的隐患。

其三,中高压电缆接头。在电站当中35 kV的中压电气系统和110kV/220kV的高压升压系统是普遍存在的,中高压产品的电压等级比较高,电缆附件产品容易发生局放、击穿问题,因此,这也是光伏电站事故的隐患之一。

电站Top20技术失效中连接器排第二

从以上三点原因分析中可以看出,连接器所带来的安全隐患不容忽视!否则,后期会产生诸如连接器起火、烧断、接线盒失效、组件漏电和组串的组件断电等事故。

欧盟Horizon2020计划的“Solar Bankability”项目组发布的报告显示,在电站TOP20技术失效风险所引起的发电量收益损失中,连接器损坏和烧毁排在了第2位。

连接器为什么如此重要?

使用数量多。在光伏系统中,从组件、逆变器到工程现场,均要用到连接器。1MW光伏系统,按照所使用的组件功率,大概会用到2000~3000套连接器。

潜在风险高。每一套连接器包含着3个风险点(连接部位、正极和负极与电缆压接部位),也即意味着1MW系统,连接器可能带来6000~9000个风险点。在通流情况下,连接器的接触电阻增大会导致温升增加,如果超出塑料外壳及金属件所能承受的温度范围,那么连接器极易失效甚至引发火灾。

现场运维难。现有的监控软件,大多只能监控到组串级别。对于组串里具体的故障,仍需要现场排检。这就意味着,如果连接器出现问题,必须逐个排查。而对于工商业电站(彩钢瓦屋面)来说,运维更为困难,工人需要爬上屋顶,再人工掀开电池板,费时费力。

电量损耗大。连接器本身不生产能量,它是能量的传输者。能量传输的过程中,必然会有损耗。如果以市面连接器的平均接触电阻来计算,一个50MW电站在25年运营期内,因为连接器所带来的电量损耗约212万度。

今年在政策推动下,光伏电站建设如火如荼,碳中和、碳达峰目标可期,但这一切的前提必须是安全。连接器企业也需要针对安全这一问题提出创新性的解决方案,让光伏电站在运行过程当中减少安全事故的发生,也让我们的碳中和之路走得更稳更踏实。

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