Die Stromstärke und Spannung eines Blitzschlags sind extrem hoch. Bei einem direkten Einschlag in die Solarstromanlage kann dieser schwere physische Schäden an wichtigen Komponenten wie Solarmodulen, Wechselrichtern, Ladereglern usw. verursachen. Darüber hinaus kann ein Blitzschlag auch einen Brand auslösen, der der gesamten Anlage weiteren Schaden zufügen kann.
Auch wenn ein Blitz nicht direkt in eine Solarstromanlage einschlägt, kann sein elektromagnetischer Impuls verheerende Auswirkungen auf die Elektronik der Anlage haben. So können etwa die elektronischen Bauteile des Wechselrichters beschädigt werden und so den Ausfall des Gerätes verursachen.
(1) Schäden an Photovoltaikmodulen: Derzeit weisen monokristalline Siliziumzellenmodule unter allen Arten von Solar-Photovoltaik-Stromerzeugungsmodulen den höchsten photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad und die höchste Haltbarkeit auf. Blitzeinschläge beschädigen hauptsächlich das Siliziummaterial oder die PN-Übergänge im Körper, zerstören das PN-Kristallfeld der Photovoltaikmodulzellen, verursachen Defekte, verursachen die Migration von Verunreinigungen und führen zu einer Verkürzung der Lebensdauer von monokristallinen Siliziumhalbleitern.
(2) Schäden an Schutzeinrichtungen: Durch Blitzeinschläge kann es zu Funktionsausfällen von Überspannungsschutzgeräten (SPDs) und den darin enthaltenen Bypassdioden kommen.
Angesichts der enormen Auswirkungen von Blitzeinschlägen auf Photovoltaikparks werden zur Vermeidung von Blitzgefahren im Allgemeinen Potentialausgleichsverbindungen, Isolierungsmethoden und die Installation von Schutzvorrichtungen eingesetzt.
(1) Gemäß dem GB50065-2011 „Erdungsdesigncode für Wechselstrom-Elektroinstallationen“ muss der Erdungswiderstandswert den Mindestanforderungen des Systems entsprechen. Der Aufprallerdungswiderstand des Erdungsgeräts für Photovoltaikanlagen darf nicht größer als 10 Ω sein und der Maximalwert des Bereichs mit hohem Widerstand (spezifischer Widerstand größer als 2000 Ω·m) darf nicht höher als 30 Ω sein.
(2) Die Photovoltaikanlage des Photovoltaikkraftwerks, die Photovoltaik-Stromerzeugungseinheit und andere Geräte sowie die Boosterstation im Stationsbereich, das umfassende Gebäude und andere Gebäude (Strukturen) müssen direkte Blitzschutzmaßnahmen ergreifen, und der Blitzempfänger darf die Photovoltaikmodule nicht blockieren.
(3) Der unabhängige Blitzempfänger und das Entladungskabel sollten in einem ausreichenden Sicherheitsabstand von der elektrischen Ausrüstung und den Leitungen der bodengestützten Photovoltaik-Stromerzeugungsanlage gehalten werden, der nicht weniger als 3 m betragen sollte.
(4) An der Peripherie der Photovoltaikanlage sollte ein unabhängiges Blitzschutz-Erdungsnetz mit Blitzstiften (Drähten) eingerichtet werden, und andere Blitzschutz-Erdungen sollten mit den Einrichtungen in der Station geteilt werden.
(5) Der vergrabene Abstand des künstlichen vertikalen Bodens sollte nicht weniger als die doppelte Länge des vertikalen Bodens betragen und kann angemessen verringert werden, wenn dies durch die Standortbedingungen begrenzt ist.
(6) Die Vergrabungstiefe des künstlichen Erdungskörpers im Boden sollte mindestens 1,5 m betragen und er sollte unterhalb des örtlichen Permafrosts verlegt werden.
(7) Um Blitzeinwirkung zu verhindern, müssen alle Metallgegenstände der gesamten Photovoltaikanlage, einschließlich des Außenrahmens der Batteriemodule, der Geräte, des Chassis/Gehäuses, der Metallrohre usw., mit dem Äquipotential des gemeinsamen Erdungskörpers verbunden werden und jedes Objekt muss unabhängig geerdet sein. Äquipotentialanschluss von Photovoltaikanlagen.