Системы защиты солнечных электростанций от молнии с точки зрения страховых компаний и банков

В настоящее время, особенно в сфере энергетических инвестиций и прежде всего в солнечной энергетике, кредитные возможности, предлагаемые банками инвесторам, являются весьма привлекательными. При первоначальном взносе в размере 20–30 % мы можем найти финансирование для инвестиций в солнечные электростанции, а по мере производства электроэнергии банк получает выплаты по кредиту из счетов за произведённую электроэнергию. Таким образом, для банка это гарантированный платёж, а для инвестора — инвестиция, которая окупает себя в течение 6–7 лет. После завершения строительства объект также страхуется от рисков как со стороны банка, так и со стороны инвестора на основе нескольких страховых полисов. В данной статье мы хотели бы рассказать о рисках, которые мы видим с точки зрения банков и страховых компаний, в области систем заземления, связанных с молнией и внезапными перенапряжениями.

Как Центр молниезащиты, мы предоставляем консультационные услуги по данной теме многим страховым компаниям и банкам. Однако, чтобы проинформировать те стороны, до которых мы не можем напрямую добраться, мы публикуем данный материал. По всем вопросам и для получения технической поддержки вы можете связаться с нами в любое время.

В солнечных инвестициях мы при каждом удобном случае стараемся разъяснять ошибочные и неполные решения, применяемые для защиты от импульсов внезапных перенапряжений, с точки зрения стандартов и инженерных расчётов. Эти риски могут создать серьёзные проблемы для банков, предоставляющих кредиты, для страховых компаний, обязующихся покрывать ущерб, и, самое главное, для инвесторов, нацеленных на устойчивый доход. Никто не может гарантировать, что объект, рассчитанный на 20 лет эксплуатации, с возвратом инвестиций за 7 лет и постоянно находящийся на открытой местности, не подвергнется удару молнии или воздействию сетевых перенапряжений. Более того, если взглянуть на карту рисков Турции, можно увидеть, что регионы с высокой концентрацией солнечных инвестиций, к сожалению, являются весьма активными зонами с точки зрения молниевой опасности. Ошибочные применения вызывают у нас серьёзную обеспокоенность в отношении будущих процессов. Кроме того, электрические импульсы и эффекты электромагнитной связи могут возникать в любой точке нашей страны в любой момент. Если подробнее пояснить эффект связи: разряд, который происходит в очень удалённой точке и не попадает непосредственно на объект, из-за различий удельного сопротивления грунта может быть направлен в сторону нашей установки. Особенно часто мы сталкиваемся с эффектами связи на открытых территориях. Все эти риски приводят к электрическим повреждениям инвестиций, частым остановкам производства, необходимости замены оборудования и, что наиболее важно, к потере времени. Разумеется, банки и страховые компании, которые берут на себя финансовые обязательства, также сталкиваются с непростым процессом.

При анализе карты рисков Турции видно, что регионы с высокой плотностью солнечных инвестиций, к сожалению, являются зонами с высокой молниевой активностью.

Итак, каким образом должна быть обеспечена правильная система защиты в PV-проектах? На что должны обращать внимание страховые компании и инвесторы в поддерживаемых ими проектах? Соответствующие нормы и стандарты в этом вопросе предельно ясны. В первую очередь все расчёты и проектирование должны выполняться в соответствии со стандартами IEC 62305, IEC 50164 и IEC 61643. Речь идёт об инвестиции сроком на 20 лет, которая должна сохранять электрическую устойчивость. Первым шагом является предотвращение риска КОРРОЗИИ и максимально корректное проектирование системы заземления. Этот первый шаг также обеспечивает долговечность внешней системы молниезащиты. Оборудование, используемое при заземлении, должно соответствовать сертификации IEC 50164 и обладать антикоррозионными свойствами. Воздействие коррозии препятствует стабильности сопротивления и приводит к разрушению системы УРАВНИВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛОВ, создаваемой посредством заземления, что допускает протекание токов. После выбора и монтажа заземляющего оборудования необходимо обеспечить уравнивание потенциалов по всей территории объекта. Это является наиболее эффективным способом предотвращения протекания импульсных токов. Во всех точках объекта — ограждения, внешняя молниезащита, опоры столов, трансформаторы и т. д. — разница сопротивлений не должна превышать 0,2 Ом. Для достижения этого требуется проведение эффективных инженерных расчётов.

Для защиты солнечных (PV) электростанций обязательно должны применяться внешние системы молниезащиты.

В рамках стандартов IEC 62305 мы не рекомендуем использование классических молниеотводов в солнечных инвестициях. Если кратко объяснить причину, то в открытой местности кучево-дождевые облака, формирующие молнию, могут легче «предпочитать» системы, излучающие ионы. Мы предпочитаем устанавливать системы, которые активируются только в момент реального удара молнии по объекту. Частичная схема Фарадея с неионизирующими молниеприёмниками, выполненная по методу катящейся сферы, является наиболее правильным способом защиты солнечных электростанций. Вместо молниеотводов мы настоятельно рекомендуем применять защитные меры вокруг объекта с использованием длинных молниеприёмных стержней с соблюдением защитного расстояния S, что позволяет минимизировать риски для страховых компаний и банков. В рамках страхования солнечных инвестиций этому вопросу следует уделять особое внимание. Внешние системы молниезащиты также должны быть включены в систему уравнивания потенциалов с помощью демпфирующих разрядников типа spark gap. Однако внешняя система молниезащиты обеспечивает защиту лишь от физических воздействий молнии, принимая прямой удар и отводя его в землю, но не обеспечивает электрическую защиту. Это является одной из наиболее распространённых проблем, возникающих из-за недостатка информации. Многие объекты защищаются EPC-компаниями только молниеотводами, и количество случаев повреждений, с которыми к нам обращаются, с каждым днём растёт. Для защиты от электрических воздействий необходимо применение разрядников перенапряжения на линиях DC (защита инверторов), AC и линиях передачи данных.

Данный аспект также крайне важен для предотвращения описанных выше эффектов электромагнитной связи. Однако при использовании разрядников перенапряжения следует отдавать предпочтение устройствам класса B+C с характеристикой 10/350 мс и технологией без износа (VG). Страховым компаниям следует учитывать этот момент при страховании инверторов. Да, некоторые инверторы продаются со встроенными разрядниками, однако внутри них, как правило, установлены устройства только класса C. Устройства класса C не обеспечивают защиту от ударов молнии. Кроме того, в проектах с использованием combiner box также должны применяться DC-разрядники перенапряжения класса B+C. Система разрядников перенапряжения может быть дополнительно интегрирована в систему через внешний распределительный короб.