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光伏电站连接器

 

在各项政策大力支持下,光伏电站建设如火如荼,安全问题是首要任务。报告表明,连接器损坏和烧损是造成发电量收益损失的电站TOP20技术失效风险中的第二位。

基于“双碳目标”的政策下,预计今后五年,我国光伏发电装机容量将达到每年62-68GW,到2025年,中国的光伏电站累计装机容量将达到561GW。

不出所料,不管是地面电站,还是分布式电站,光伏装机量将进入大规模增长阶段,但伴随着“安全问题”的出现,引起了业界的关注和重视。

安全性是光伏电站的生命线,也是获得投资回报的根本。无论是地面、山丘、屋顶还是其他光伏电站,“安全”都是一个原则问题。

 

 

1、光伏电站暗藏三个事故“隐患”

①光伏组件连接器,通常被称为直流连接器。随着元件功率的增加,电流也将随之增加,在这种情况下,组件连接器的发热情况越来越多,从而形成火灾隐患。所以组件的连接件是组件直流侧环节中最易着火的部位之一。

②直流汇流箱。DC汇流箱中有一排密密麻麻的电线和电器,加上一个封闭的金属箱,在密封结构环境中,电器和接合点在箱体内的热量会比较高,并且不容易散热,长期运行时,造成电器发热、跳闸等,成为安全隐患。

③中高压电缆接头。其中35kV中压电气系统和110kV/220kV高压升压系统广泛使用,中高压产品电压等级较高,电缆附件产品易出现局放、击穿等问题,因此,这也是光伏电站事故的隐患之一。

 

2、连接器Top20技术故障排名第二

通过对上述三个原因的分析,可以看出连接器带来的安全隐患不容忽视!不然,后期还会出现接头着火、烧断、接线盒故障、元件漏电、部件损坏等事故。

由欧盟Horizon2020项目“SolarBankability”项目小组发布的报告表明,由于电站的TOP20技术失效而造成的电力和电力收益损失,连接器损坏和烧坏排名第二。

 

3、连接器为何重要?

①应用量大。对于光伏系统,从组件、逆变器到工程现场,都要使用连接器。1MW光伏系统,根据所使用的组件功率,大概将使用2000~3000套连接器。

②高潜在的危险。每套连接器都有3个风险点(接线位置、正、负电极与电缆的压接部位),也就是1MW系统的连接器,可产生6000~9000个风险点。对于通流情况,连接器的接触电阻会增大,使温升增大,如果超过塑料外壳和金属部件能够承受的温度范围,则连接器极容易失效,甚至引发火灾。

③难于现场操作。现行监控软件,多数只能监视到组串级。对特定故障组,仍需进行现场排检。这就是说,如果连接器有问题,必须逐一检查。但对工商业电站(彩钢瓦屋面)而言,操作比较困难,工人需要爬上屋顶,再用人工将电池板掀开,费时费力。

④电量损失大。连接器本身不产生能量,而是能量的传递者。在能量传递过程中,必然存在损耗。若按市场上连接器的平均接触电阻计算,一个50MW电站在25年运营期间会因连接器的电力损耗约212万度。

 

在政策的推动下,光伏电站建设全面展开,碳中和及碳达峰目标有望实现,但这一切的前提必须是安全。连接器企业也需要针对安全问题提出创新的解决方案,让光伏电站在运行过程中减少安全事故的发生,也让我们的碳中和道路走得更稳、更踏实。

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