1. Aktuala statuso de fotovoltaika (sunenergio) industrio

1.1 Rapida Kresko de Tutmonda Fotovoltaeca Merkato

En la lastaj jaroj, la tutmonda fotovoltaika industrio spertis eksplodeman kreskon. Laŭ datumoj de la Internacia Energiagentejo (IEA), en 2023, la tutmonda nova instalita kapacito de fotovoltaika energio superis 350 GW, kaj la akumula instalita kapacito superis 1.5 TW. Landoj kaj regionoj kiel Ĉinio, Usono, Eŭropo kaj Barato fariĝis la ĉefaj movaj fortoj en la fotovoltaika merkato.

- Ĉinio: Kiel la plej granda merkato de suna fotovoltaiko en la mondo, Ĉinio aldonis pli ol 200 GW da suna fotovoltaika kapacito en 2023, kio konsistigis pli ol 57% de la tutmonda nova instalita kapacito. Subteno de registara politiko, teknologia progreso kaj kostredukto estas la ŝlosilaj faktoroj, kiuj pelas la disvolviĝon de la ĉina suna fotovoltaika industrio.

- Eŭropo: Trafita de la rusa-ukraina konflikto, Eŭropo akcelis sian energian transiron. En 2023, la nova instalita kapacito de suna fotovoltaiko superis 60 GW, kun signifa kresko en landoj kiel Germanio, Hispanio kaj Nederlando.

- Usono: Kuraĝigita de la Inflation Reduction Act (IRA), la usona merkato por suna fotovoltaiko daŭre kreskis, kun nova instalita kapacito de proksimume 40 GW en 2023.

- Barato: La barata registaro forte antaŭenigas la disvolviĝon de renovigebla energio. En 2023, la nova instalita kapacito de suna fotovoltaiko superis 20 GW, kun la celo atingi 500 GW da instalita kapacito de renovigebla energio antaŭ 2030.

1.2Kontinua progreso en fotovoltaika teknologio

Kontinua novigado en fotovoltaika teknologio kondukis al pliigita efikeco kaj reduktitaj kostoj en sunenergiogenerado:

- Alt-efikecaj baterioteknologioj kiel PERC, TOPCon, kaj HJT: PERC (Passived Emitter and Rear Contact) ĉeloj restas la ĉefaj, sed TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) kaj HJT (Heterojunction) teknologioj iom post iom vastigas sian merkatparton pro sia pli alta konverta efikeco (>24%).

- Perovskitaj sunĉeloj: Kiel la venontgeneracia fotovoltaika teknologio, perovskitaj ĉeloj atingis laboratoriajn efikecojn pli ol 33% kaj oni atendas, ke ili estos komerce realigeblaj en la estonteco.

- Duvizaĝaj moduloj kaj spuraj muntadoj: Duvizaĝaj moduloj povas pliigi la elektroproduktadon je 10% ĝis 20%, dum spuraj muntadoj optimumigas la angulon de sunluma incidenco, plue plibonigante la sistemefikecon.

1.3La la kosto de fotovoltaika elektroproduktado daŭre malaltiĝas

Dum la pasinta jardeko, la kosto de fotovoltaeca elektroproduktado malaltiĝis je pli ol 80%. Laŭ IRENA (Internacia Agentejo pri Renovigebla Energio), la tutmonda niveligita kosto de elektro (LCOE) por fotovoltaeca energio en 2023 falis al 0,03 - 0,05 usonaj dolaroj por kWh, pli malalta ol tiu de karbo kaj tergaso, igante ĝin unu el la plej konkurencivaj energifontoj.

1.4 Kunordigita disvolviĝo de energia stokado kaj fotovoltaiko

Pro la intermita naturo de fotovoltaeca elektrogenerado, la uzo de energiaj stokaj sistemoj (kiel litiaj baterioj, natriaj jonaj baterioj, fluaj baterioj, ktp.) kune fariĝis tendenco. En 2023, la nove instalita kapacito de tutmondaj fotovoltaecaj kaj energiaj stokaj projektoj superis 30 GW, kaj oni atendas, ke ĝi konservos altan kreskorapidecon en la sekva jardeko.

2. La graveco de la fotovoltaika industrio

2.1 Traktante klimaton ŝanĝo kaj antaŭenigado de celoj pri karbona neŭtraleco

Landoj tra la mondo akcelas sian energian transiron por redukti forcejgasajn emisiojn. Sunenergio, kiel kerna komponanto de pura energio, ludas gravan rolon en atingado de la celo de "karbona neŭtraleco". Laŭ la Pariza Interkonsento, antaŭ 2030, la tutmonda parto de renovigebla energio devas atingi pli ol 40%, kaj sunenergio fariĝos unu el la ĉefaj energifontoj.

2.2 Energia sekureco kaj sendependeco

Tradiciaj energifontoj (kiel nafto kaj tergaso) estas forte influitaj de geopolitiko, dum sunenergiaj resursoj estas vaste distribuitaj kaj povas redukti la dependecon de importita energio. Ekzemple, Eŭropo reduktis sian postulon je rusa tergaso per instalado de grandskalaj fotovoltaecaj elektrocentraloj, tiel pliigante sian energian aŭtonomecon.

2.3 Antaŭenigante ekonomian kreskon kaj dungadon

La ĉeno de la fotovoltaika industrio inkluzivas plurajn ligilojn kiel siliciajn materialojn, siliciajn obleojn, bateriojn, modulojn, invetilon, krampojn kaj energiakumulilon, kiuj kreis milionojn da laborpostenoj tutmonde. La rektaj dungitoj en la ĉina fotovoltaika industrio superas 3 milionojn, kaj la fotovoltaikaj industrioj en Eŭropo kaj Usono ankaŭ rapide kreskas.

2.4 Kampara elektrigado kaj malriĉecmildigo

En evolulandoj, fotovoltaecaj mikroretoj kaj hejmaj sunsistemoj provizas elektron al malproksimaj areoj kaj plibonigas la vivkondiĉojn de loĝantoj. Ekzemple, la "Sunsistemoj por Hejmoj" en Afriko helpis dekojn da milionoj da homoj eskapi el la stato de senelektro.

3.La neceso de trotensioprotektilo (SPD) en fotovoltaeca sistemo

3.1 Riskoj de fulmotrafoj kaj trotensioj, kiujn frontas fotovoltaecaj sistemoj

Fotovoltaecaj elektrocentraloj kutime estas instalitaj en malfermaj areoj (kiel dezertoj, tegmentoj kaj montoj), kaj estas tre vundeblaj al fulmobatoj kaj trotensiaj efikoj. La ĉefaj riskoj inkluzivas:

- Rekta fulmotrafo: Rekta trafo sur fotovoltaecajn modulojn aŭ subtenojn, kaŭzanta difekton al la ekipaĵo.

- Induktita fulmo: La elektromagneta pulso de fulmo induktas altajn tensiojn en kabloj, difektante elektronikajn aparatojn kiel invetiloj kaj regiloj.

- Retaj fluktuoj: Funkciaj trotensioj ĉe la retoflanko (kiel ŝaltilagoj, kurtcirkvitaj eraroj) povas esti transdonitaj al la fotovoltaika sistemo.

3.2 Funkcio de Kontraŭtensia Protektilo (SPD)

Trotensioprotektiloj estas la ŝlosila ekipaĵo por fulmoprotekto kaj trotensioprotekto en fotovoltaecaj sistemoj. Iliaj ĉefaj funkcioj inkluzivas:

- Limigi pasemajn supertensiojn: Kontroli altajn tensiojn generitajn de fulmobatoj aŭ retfluktuoj ene de sekura intervalo.

- Malŝarĝi troajn kurentojn: Rapide direkti troajn kurentojn en la teron por protekti laŭfluan ekipaĵon.

- Plibonigante sistemfidindecon: Reduktante ekipaĵfiaskojn kaj malfunkcitempon kaŭzitajn de fulmobatoj aŭ trotensioj.

3.3 Apliko de SPD en fotovoltaikaj sistemoj

La protekto kontraŭ trotensioj por fotovoltaikaj sistemoj devus esti desegnita laŭ pluraj niveloj:

- Protekto ĉe la flanko de kontinua kurento (de fotovoltaikaj moduloj ĝis invetilo):

- Instalu Tipon II SPD ĉe la enira fino de la ĉeno por malhelpi induktitan fulmon kaj funkciajn trotensiojn.

- Instalu Tipon I + II SPD ĉe la kontinukurenta enira fino de la invetilo por trakti la kombinitan minacon de rekta kaj induktita fulmo.

- Protekto ĉe la AC-flanko (de invetilo al reto):

- Instalu Tipon II SPD ĉe la elira fino de la invetilo por malhelpi entrudiĝon de trotensio en la reto.

- Instalu Tipon III SPD en la distribua ŝranko por provizi precizan protekton por sentema ekipaĵo.

3.4 Ŝlosilaj punktoj por elekti trotensioprotektilojn

- Kongruigo de tensionivela tensio: La maksimuma kontinua funkciiga tensio (Uc) de la SPD devas esti pli alta ol la sistemtensio (ekzemple, 1000Vdc fotovoltaeca sistemo postulas SPD kun Uc ≥ 1200V).

- Kurenta kapacito: La nominala malŝarĝa kurento (In) de la kontinukurenta SPD devus esti ≥ 20kA, kaj la maksimuma malŝarĝa kurento (Imax) devus esti ≥ 40kA.

- Protektnivelo: Ekstera instalado devas plenumi IP65 aŭ pli altan protektonivelon, taŭgan por severaj medioj.

- Atestadnormoj: Konforma al IEC 61643-31 (normo por fotovoltaik-specifaj SPD-oj) kaj UL 1449 kaj aliaj internaciaj atestiloj.

3.5 Eblaj riskoj de ne instali SPD-on

- Difekto de ekipaĵo: Precizaj elektronikaj aparatoj kiel invetiloj kaj monitoraj sistemoj estas vundeblaj al trotensiaj efikoj kaj la riparkostoj estas altaj.

- Perdo de elektroproduktado: Fulmofrapoj kaŭzas sistemĉesigojn, influante la profitojn de elektroproduktado.

- Fajrodanĝero: Trotensio povas ekigi elektrajn incendiojn, kio minacas la sekurecon de la elektrocentralo.

4. Tutmonda Merkataj Tendencoj de PV-Protektiloj kontraŭ Trostreĉiĝo

4.1 Merkata Postulo Kresko

Kun la rapida kresko de la kapacito de fotovoltaecaj instalaĵoj, la merkato por trotensioprotektiloj ankaŭ samtempe kreskis. Oni antaŭvidas, ke la tutmonda merkato por fotovoltaecaj trotensioprotektiloj superos 2 miliardojn da usonaj dolaroj antaŭ 2025, kun jara kreskorapideco (CAGR) de 15%.

4.2 Direkto de teknologia novigado

- Inteligenta SPD: Ekipita per kurenta monitorado kaj alarmfunkcioj de eraro, kaj subtenanta foran operacion.

- Pli altaj tensioniveloj: SPD-oj kun pli altaj tensiaj rangigoj (kiel ekzemple 1500V) fariĝis la ĉeftendenco.

- Pli longa vivdaŭro: Uzante novajn sentemajn materialojn (kiel ekzemple zinkoksida kompozita teknologio), plibonigante la daŭripovon de SPD-oj.

4.3 Politiko kaj Normo-Promocio

Internaciaj normoj kiel IEC 62305 (Normo pri Protekto kontraŭ Fulmo) kaj IEC 61643-31 (Normo pri Fotovoltaika SPD) postulas, ke fotovoltaikaj sistemoj estu ekipitaj per protekto kontraŭ trotensioj.

- La "Teknikaj Specifoj por Fulmoprotekto de Fotovoltaecaj Elektrocentraloj" (GB/T 32512-2016) en Ĉinio klare difinas la postulojn pri elekto kaj instalado de SPD.

5.Konkludo: La fotovoltaika industrio ne povas rezigni pri trotensiaj protektiloj

La rapida disvolviĝo de la fotovoltaika industrio injektis fortan impulson en la tutmondan energian transiron. Tamen, oni ne povas ignori la riskojn de fulmotrafoj kaj trotensioj. Trotensioprotektiloj, kiel ŝlosila garantio por la sekura funkciado de fotovoltaikaj sistemoj, povas efike redukti la riskon de ekipaĵdamaĝo, plibonigi la efikecon de elektroproduktado kaj plilongigi la vivdaŭron de la sistemo. Estonte, kun la kontinua kresko de fotovoltaikaj instalaĵoj kaj la disvolviĝo de inteligentaj retoj, alt-efikecaj kaj tre fidindaj SPD-oj fariĝos esencaj komponantoj de fotovoltaikaj elektrocentraloj.

Por investantoj en fotovoltaecaj kompanioj, EPC-kompanioj kaj funkciigaj kaj prizorgaj teamoj, elekti altkvalitajn trotensioprotektilojn, kiuj plenumas internaciajn normojn, estas decida rimedo por certigi la longdaŭran stabilan funkciadon de la elektrocentralo kaj maksimumigi la investan rendimenton.