光伏電站多發(fā)的故障之一是遭遇雷擊。本文介紹雷擊對光伏發(fā)電設(shè)備的影響和對策等。

光伏發(fā)電系統(tǒng)遍布世界各地。因為氣象條件和環(huán)境的不同，雷擊情況和應(yīng)對措施有時也會有差別。

比如，澳大利亞最大級百萬光伏電站、輸出功率102MW的“Nyngan&rdquo”與輸出功率為53MW的”BrokenHill“;，其太陽能電池板和功率調(diào)節(jié)器(PCS)的周圍就看不到避雷針等。

但在并網(wǎng)用升壓變壓器等并網(wǎng)設(shè)備的周圍，則近距離設(shè)置了很多避雷針(圖)。這樣的景象在日本的光伏電站幾乎見不到。

并網(wǎng)設(shè)備周圍立有許多避雷針

澳大利亞最大級的102MW和53MW光伏電站(攝影：第一太陽能)

這兩座電站都在澳大利亞東南部新南威爾士州的內(nèi)陸。地勢都比較平坦，地面都是澳大利亞特有的紅土。

兩座百萬光伏電站的發(fā)電運營商均是澳大利亞大型發(fā)電及電力零售運營商AGLEnergy與美國太陽能電池板大廠第一太陽能的合資公司。開發(fā)時期基本相同。

對于在并網(wǎng)設(shè)備周邊設(shè)置大量的避雷針，山光社表示，日本在經(jīng)營危險品的場所等也有大量設(shè)置避雷針的例子。(澳大利亞)對這種情況可能有類似的規(guī)定。

作為地區(qū)特點，澳大利亞西北部的達(dá)爾文等地是世界著名的多雷地區(qū)，東南部的雷擊情況估計與日本相差不大。

在世界各地，特別是雷擊多發(fā)的赤道附近，雷擊多于日本的地方并不罕見。雷擊次數(shù)總體呈增加趨勢。這估計是溫室氣體增加導(dǎo)致氣候變化的征兆。甚至有預(yù)測認(rèn)為到21世紀(jì)末，雷擊次數(shù)可能增加50%。

在雷擊次數(shù)超過國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)想范圍的地區(qū)，很有必要研究出自主的雷擊對策。

目前遵循IEC標(biāo)準(zhǔn)

作為一般設(shè)備的雷擊對策，國際電工委員會(IEC)制定了國際標(biāo)準(zhǔn)。只要是符合標(biāo)準(zhǔn)的對策，與日本的JIS雷擊對策就沒有太大的差別。因為JIS在制定時遵照了IEC標(biāo)準(zhǔn)。

另外，除了各國會制定自主標(biāo)準(zhǔn)外，電力、通信及鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施運營商等也會制定自主標(biāo)準(zhǔn)。這時在雷擊對策上就會出現(xiàn)差異。

目前，關(guān)于光伏發(fā)電專用雷擊對策，IEC標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺，正在進(jìn)行研究。不過，光伏發(fā)電設(shè)備與其他通常領(lǐng)域的設(shè)施相比，雷擊對策的設(shè)計方法應(yīng)該不會有明顯的不同。

對于光伏發(fā)電設(shè)備專用雷擊對策，日本的新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)和雷保護(hù)系統(tǒng)工業(yè)會(JLPA)等正在自主開展調(diào)查、研究。

在日本的某些地方，有時對特定地區(qū)需要特殊的雷擊措施。后文將介紹這方面的例子。