Prove di connettori FV in corso, problemi di spegnimento rapido

Dicono che il modo migliore per imparare sia prima commettere errori. Ebbene, per la maggior parte delle aziende del settore solare, questo potrebbe non essere il percorso migliore verso un’istruzione superiore. Valutiamo invece gli errori che vengono comunemente commessi nella progettazione e nell'installazione degli impianti fotovoltaici in modo da poterli evitare in anticipo. Per il nostro numero speciale NABCEP CE del primo trimestre del 2023, abbiamo contattato una serie di esperti e abbiamo chiesto loro semplicemente: cosa c'è che non va?

In questo pezzo,HelioVolta'SDavid Penalva, James Nagel e Thomas Cemo mostrano prove di continui problemi di sicurezza legati al codice di arresto rapido e ai connettori non corrispondenti– aggravato dai problemi della catena di approvvigionamento – e discutere alcune possibili soluzioni.

Inserisci la tua e-mail per controllare l'intera sezione Cosa sta andando storto di 22 pagine nell'edizione digitale che copre anche i difetti strutturali nei tracker, le inadeguatezze del backup della batteria dell'intera casa, le prestazioni inferiori su larga scala e altro ancora.

I componenti solari fotovoltaici vivono in ambienti difficili con temperature costantemente elevate, cicli termici e umidità costante. Inoltre, l’elettronica di potenza a livello di modulo (MLPE) è un’elettronica più complicata rispetto ai moduli fotovoltaici. Il crescente utilizzo di questi componenti elettronici di potenza prodotti in serie nel corso degli anni ha statisticamente aggiunto più punti di guasto ai sistemi solari sui tetti degli Stati Uniti. Più guasti significano più eventi termici.

Mentre alcune storie sugli incendi sono pubbliche, molte non lo sono, quindi è difficile valutare quanto siano diffusi i fallimenti. Tuttavia, i proprietari e gli host dei sistemi stanno prendendo sul serio questi rischi e adottando misure adeguate per mitigarli. Il costo di un evento termico supera di gran lunga il costo delle attrezzature sicure, delle ispezioni di terze parti e degli ammodernamenti.

Discuteremo i problemi e le possibili soluzioni in questo articolo. Ma prima, come siamo arrivati fin qui?

Nel tentativo di creare situazioni più sicure per i primi soccorritori sui tetti, il Codice Elettrico Nazionale (NEC) ha subito diverse evoluzioni nel corso degli anni. A partire dal NEC 2014 sono stati introdotti nuovi requisiti per affrontare il problema della tensione continua presente anche a sistemi spenti. Uno dei principali cambiamenti nel codice del 2014 è stata l'introduzione di un confine di 10 piedi per l'array, che non richiedeva apparecchiature aggiuntive se gli inverter potevano essere mantenuti all'interno di quella zona. Tuttavia, per tutti i conduttori CC al di fuori del limite di 10 piedi, erano necessarie apparecchiature aggiuntive, come sezionatori passanti.

Nel 2017, il NEC ha aumentato il requisito a un limite di 1 piede, richiedendo l’utilizzo di apparecchiature aggiuntive. All’epoca l’industria non disponeva di soluzioni ottimali per questo requisito, ma ha dovuto reagire alle modifiche del codice. L’unica soluzione a questo problema era l’uso di MLPE.

Le modifiche al codice NEC hanno avuto un impatto significativo sul mercato degli inverter e sul modo in cui i sistemi venivano progettati e installati. Secondo la Wood Mackenzie PV Leaderboard, la quota di mercato degli inverter nel solare residenziale è passata in modo significativo dagli inverter di stringa ai sistemi basati su MLPE (microinverter e ottimizzatori) dal 2013 al 2019.

Mentre ci troviamo di fronte a un'altra modifica imminente del codice, è tempo di fare una pausa e chiederci se i requisiti che abbiamo implementato finora stanno effettivamente portando a termine la loro missione.

Un punto di preoccupazione è se 80 V siano effettivamente una tensione sicura. L'OSHA definisce 50 mA come una corrente potenzialmente letale, che può verificarsi a 80 V a seconda del percorso della corrente attraverso la pelle rotta. Dato che anche i vigili del fuoco indossano una quantità significativa di dispositivi di protezione individuale (DPI), ciò è molto improbabile. Quindi, anche se è vero che 80 V sono più sicuri, il vantaggio è discutibile dopo aver preso in considerazione 1) DPI per vigili del fuoco e 2) i punti di guasto aggiuntivi introdotti dagli stessi componenti di spegnimento rapido.

I componenti del sistema di spegnimento rapido possono causare eventi termici, rendendo così i sistemi meno sicuri, con conseguente maggiore frequenza della necessità di intervento dei vigili del fuoco sul posto. Allo stesso tempo, sono aumentati i resoconti dei media di eventi termici possibilmente correlati a dispositivi di spegnimento rapido (RSD) e connettori fotovoltaici. In HelioVolta, in qualità di revisore esterno, abbiamo visto prove di ciò nelle nostre valutazioni sullo stato del sistema. Le foto in questo articolo sono solo un piccolo esempio di problemi che vediamo comunemente.