Сертификация солнечных панелей и инверторов
Солнечная электростанция состоит из компонентов с разными регуляторными режимами: модуль, инвертор, контроллер заряда, накопитель, кабельная продукция и защитная аппаратура. Электрическая часть подтверждается по общим требованиям к оборудованию, но особенность системы в том, что значительная её часть работает на постоянном токе высокого напряжения, где привычные средства защиты не применимы. Отдельная линия требований возникает при подключении к сети общего пользования, где условия задаёт сетевая организация.
01
Состав системы и документы
| Фотоэлектрические модули | Электротехнические требования; подтверждение мощности и стойкости |
| Инверторы | ТР ТС 004 и ТР ТС 020; качество выходного напряжения |
| Контроллеры заряда | Электротехнические требования |
| Накопители энергии | Требования к батареям и к их перевозке |
| Кабельная продукция | Специальный кабель для постоянного тока со стойкостью к ультрафиолету |
| Защитная аппаратура постоянного тока | Отдельная категория аппаратов; обычные автоматы неприменимы |
| Крепёжные системы | Расчёт на ветровую и снеговую нагрузку |
02
Характеристики модулей
- номинальная мощность при стандартных условиях испытаний;
- допуск по мощности и его фактическое соблюдение;
- температурный коэффициент мощности — определяет реальную выработку в жару;
- коэффициент полезного действия;
- деградация мощности по годам и гарантируемый уровень к концу срока;
- стойкость к механической нагрузке: снег и ветер;
- стойкость к граду;
- класс защиты и герметичность распределительной коробки;
- стойкость к ультрафиолету и к температурным циклам;
- поведение при частичном затенении и работа обходных диодов.
03
Мощность и реальная выработка
Паспортная мощность модуля определяется при стандартных условиях испытаний, которые в реальной эксплуатации почти не встречаются: заданная освещённость при температуре ячейки двадцать пять градусов. На крыше в солнечный день температура модуля существенно выше, а мощность падает по температурному коэффициенту. Отсюда следствие, которое удивляет заказчиков: система на пике солнечного дня выдаёт заметно меньше суммарной паспортной мощности. Корректный расчёт учитывает температурный коэффициент, потери в кабелях, коэффициент полезного действия инвертора и угол установки. Заявление ожидаемой выработки без этих поправок — основная причина расхождения ожиданий и результата.
04
Безопасность постоянного тока
Цепи модулей работают при напряжении, достигающем нескольких сотен вольт постоянного тока, и это создаёт специфические риски. Дуга постоянного тока не гаснет самостоятельно при переходе через ноль, как дуга переменного тока, поэтому коммутационные аппараты и предохранители должны быть предназначены именно для постоянного тока. Второй момент — модули вырабатывают напряжение при любом освещении, и обесточить их выключателем невозможно: цепь остаётся под напряжением, пока есть свет. Это определяет требования к обозначениям, к устройствам аварийного отключения и к инструктажу пожарных подразделений на объектах со значительной установленной мощностью.
05
Подключение к сети
| Автономные системы | Требования ограничиваются оборудованием и электробезопасностью |
| Системы с выдачей в сеть | Условия определяет сетевая организация; требуются технические условия |
| Защита от островного режима | Обязательная функция инвертора при параллельной работе с сетью |
| Качество электроэнергии | Требования к искажениям и к коэффициенту мощности |
| Учёт | Приборы учёта с соответствующими характеристиками |
| Микрогенерация | Отдельный порядок для объектов малой мощности |
06
Что подготовить
- Собрать документы на каждый компонент системы отдельно.
- Проверить, что защитная аппаратура предназначена для постоянного тока.
- Подтвердить характеристики кабеля: стойкость к ультрафиолету и к температуре.
- Выполнить расчёт крепёжной системы на ветровую и снеговую нагрузку.
- Для сетевых систем получить технические условия сетевой организации.
- Проверить наличие защиты от островного режима у инвертора.
- Подготовить схему с обозначением цепей постоянного тока и мест отключения.
- Составить эксплуатационную документацию с указанием остаточных рисков.
07
Ошибки
- применение аппаратов защиты переменного тока в цепях постоянного тока;
- расчёт выработки по паспортной мощности без температурных поправок;
- использование обычного кабеля вместо стойкого к ультрафиолету;
- монтаж без расчёта крепления на ветровую нагрузку;
- подключение к сети без технических условий;
- отсутствие обозначений цепей постоянного тока на объекте;
- заявление гарантии деградации без подтверждающих данных изготовителя.
Частые вопросы
Какие документы нужны на солнечную электростанцию?
Отдельные на каждый компонент: модули, инвертор, контроллер, накопитель, кабель и защитную аппаратуру.
Почему выработка меньше паспортной мощности?
Паспортная мощность определяется при температуре ячейки двадцать пять градусов. На крыше модуль горячее, и мощность падает по температурному коэффициенту.
Можно ли ставить обычные автоматы в цепи модулей?
Нет. Дуга постоянного тока не гаснет при переходе через ноль, требуются аппараты, предназначенные для постоянного тока.
Что нужно для подключения к сети?
Технические условия сетевой организации и инвертор с защитой от островного режима.
Обесточиваются ли модули выключателем?
Нет. Они вырабатывают напряжение при любом освещении, и цепь остаётся под напряжением.
Какой кабель применять?
Специальный, стойкий к ультрафиолету и к перепадам температуры, рассчитанный на постоянный ток.