เมื่อการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพิ่มขึ้นทั่วโลกความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบโซลาร์เซลล์ (PV) กลายเป็นสิ่งสำคัญมากขึ้นหนึ่งในภัยคุกคามที่พบบ่อยแต่ถูกมองข้ามคือไฟฟ้าลัดวงจรของฉนวนDC ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการสูญเสียพลังงานไฟฟ้าค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมสูงและอาจรุนแรงถึงขั้นเกิดไฟไหม้บทความนี้จะกล่าวถึงสาเหตุความเสี่ยงและแนวทางการป้องกันปัญหาดังกล่าว
สาเหตุหลักของปัญหา
1.ข้อผิดพลาดในการติดตั้ง – สายไฟที่เสียหายจากการจัดการไม่เหมาะสมการติดตั้งกล่องจ่ายไฟไม่ถูกต้องหรือมีเศษวัสดุแหลมคมอาจทำให้ฉนวนชำรุด
2.ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม – ฝนความชื้นและฝุ่นละอองสามารถเร่งการเสื่อมของฉนวนได้โดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศรุนแรง
3.การเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน – การสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเป็นเวลานานอาจทำให้สายไฟเสื่อมขั้วต่อหลวมหรือเกิดปัญหาภายในเซลล์
4.สัตว์รบกวน – หนูอาจกัดสายไฟหรือมีนกทำรังใกล้อุปกรณ์ซึ่งอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร
ความเสี่ยงจากไฟฟ้าลัดวงจรของฉนวน DC
1.ระบบหยุดทำงาน – ไฟฟ้าลัดวงจรจะกระตุ้นกลไกป้องกันของอินเวอร์เตอร์ ส่งผลให้ระบบหยุดทำงานหรือลดกำลังการผลิต กระทบต่อผลผลิตและรายได้
2.ไฟไหม้ – การเกิดอาร์กไฟฟ้า (Electrical Arc) ที่จุดบกพร่องสามารถทำให้เกิดความร้อนสูงและก่อให้เกิดเพลิงไหม้
3.ความเสียหายของอุปกรณ์ – กระแสไฟฟ้าเกินอาจทำให้อินเวอร์เตอร์ กล่องรวมสาย และอุปกรณ์สำคัญอื่นๆ เสียหาย ต้องซ่อมหรือเปลี่ยนใหม่
4.ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย – กระแสรั่วที่มากเกินอาจเป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงานหรือช่างซ่อมบำรุง
วิธีตรวจจับและวิเคราะห์ปัญหา
1.การตรวจสอบด้วยตนเอง
A) การทดสอบแยกส่วน (Sectional Testing): แยกสตริงของโซลาร์เซลล์และวัดค่าความต้านทานของฉนวนในแต่ละส่วนเพื่อหาจุดที่ผิดปกติ
B) การใช้กล้องถ่ายภาพความร้อน (Thermal Imaging): ใช้กล้องอินฟราเรดตรวจหาความร้อนผิดปกติที่อาจบ่งบอกจุดลัดวงจร
•ข้อเสีย:
oต้องปิดระบบทำให้เสียพลังงาน
oใช้เวลานานและแรงงานมาก
oต้องมีผู้เชี่ยวชาญและอุปกรณ์เฉพาะทาง
2.การใช้เครื่องมือเฉพาะทาง:
ใช้ DC Insulation Monitor เพื่อตรวจสอบสถานะฉนวนแบบเรียลไทม์พร้อมแจ้งเตือนหากพบความผิดปกติ
•ข้อเสีย:
oต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม มีค่าใช้จ่ายสูง
oอาจต้องปรับระบบสายไฟ
oต้องดูแลรักษาอุปกรณ์เพิ่มเติม
3.การตรวจสอบฉนวนผ่านอินเวอร์เตอร์
อินเวอร์เตอร์หลายรุ่นในปัจจุบันมีระบบตรวจจับค่าความต้านทานของฉนวนDC ในตัวแต่ระบบเดิมจะตรวจเฉพาะก่อนเริ่มทำงานเท่านั้น
Solis ได้พัฒนาเทคโนโลยีตรวจจับฉนวนPV ออนไลน์ซึ่งสามารถเฝ้าตรวจสอบค่าความต้านทานระหว่างPV กับกราวด์ได้แบบเรียลไทม์ให้ผลแม่นยำและเชื่อถือได้มากขึ้น
ไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม –ใช้ความสามารถของอินเวอร์เตอร์ที่มีอยู่โดยไม่ต้องเพิ่มอุปกรณ์เสริม
ไม่ต้องดัดแปลงสายไฟ – ติดตั้งง่าย ลดความซับซ้อนของระบบ
เฝ้าตรวจสอบแบบเรียลไทม์ – ตรวจพบข้อผิดพลาดได้ทันทีและป้องกันปัญหาล่วงหน้า
การป้องกันเชิงรุก – ตัดการทำงานของระบบเมื่อพบข้อผิดพลาดก่อนที่ปัญหาจะรุนแรงขึ้น
อายุการใช้งานของระบบยาวนานขึ้น – เพิ่มความเสถียรของระบบมากกว่า 20%
หมายเหตุ: ปัจจุบันมีเฉพาะรุ่น S6-GC3P(150-200)K07-ND และ S6-GU350K-EHV เท่านั้นที่รองรับฟังก์ชันนี้ และจะมีการเพิ่มในรุ่นอื่นๆ ในอนาคต
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการติดตั้งและบำรุงรักษาระบบ
ทำความสะอาดและตรวจสอบเป็นประจำ – ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผงโซลาร์เซลล์และจุดเชื่อมต่อสายไฟสะอาด ปราศจากความชื้นและฝุ่นละออง
ตรวจสอบระบบกราวด์ – ตรวจสอบว่าอินเวอร์เตอร์ แผงโซลาร์เซลล์ และกล่องจ่ายไฟต่อสายดินอย่างถูกต้อง
ทดสอบฉนวนตามฤดูกาล – ควรทำการทดสอบก่อนเข้าสู่ฤดูฝน เพื่อลดความเสี่ยงของปัญหาที่เกิดจากความชื้น
ป้องกันสายไฟ – ใช้ท่อร้อยสายและขั้วต่อกันน้ำคุณภาพสูงเพื่อลดความเสียหายจากแรงกระแทกและสภาพแวดล้อม
ควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด – เลือกใช้วัสดุและอุปกรณ์ที่มีคุณภาพสูงเพื่อลดโอกาสที่ฉนวนจะเสื่อมสภาพก่อนเวลา
สรุป
ปัญหาไฟฟ้าลัดวงจรของฉนวนDC ยังคงเป็นความท้าทายสำคัญสำหรับผู้ประกอบการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีการตรวจจับฉนวนPV ออนไลน์จากSolis ได้เปลี่ยนแนวทางการจัดการความเสี่ยงให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นด้วยระบบเฝ้าระวังแบบเรียลไทม์และกลยุทธ์บำรุงรักษาเชิงรุกเจ้าของโรงไฟฟ้าสามารถเพิ่มความปลอดภัยลดเวลาในการหยุดผลิตและเพิ่มผลตอบแทนจากการลงทุนได้
ในขณะที่อุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่องการใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยจะเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างความยั่งยืนและเพิ่มประสิทธิภาพของระบบในระยะยาว