進行中の PV コネクタの証拠、急速なシャットダウンの問題

彼らは、学ぶための最良の方法は、まず間違いを犯すことだと言います。まあ、ほとんどの太陽光発電ビジネスにとって、それは高等教育への最善の道ではないかもしれません。代わりに、太陽光発電システムの設計や設置でよくある間違いを評価して、事前に回避できるようにしましょう。 2023 年第 1 四半期の NABCEP CE 特別号では、さまざまな専門家に連絡を取り、単純に「何が問題になっているのか?」と尋ねました。

この作品では、ヘリオボルタさんのDavid Penalva、James Nagel、Thomas Cemo は、急速シャットダウンコードとコネクタの不一致に関連した継続的な安全上の問題の証拠を示していますサプライチェーンの問題によってさらに悪化し、考えられる解決策について話し合います。

電子メールを入力して、デジタル版の 22 ページの「何が間違っているのか」セクション全体を確認してください。このセクションでは、トラッカーの構造的欠陥、家全体のバッテリーバックアップの不備、大規模なパフォーマンス低下なども取り上げられています。

太陽光発電コンポーネントは、一貫して高温、熱サイクル、一定の湿度が存在する過酷な環境に置かれます。さらに、モジュールレベルのパワーエレクトロニクス (MLPE) は、PV モジュールよりも複雑なエレクトロニクスです。これらの大量生産されたパワーエレクトロニクスコンポーネントの使用が長年にわたって増加したため、統計的には米国の屋上太陽光発電システムの故障箇所が増えています。故障が増えると、熱事象も増えることを意味します。

火災に関する一部の話は公表されていませんが、多くは公表されていないため、火災がどの程度蔓延しているかを測定するのは困難です。ただし、システム所有者とホストはこれらのリスクを真剣に受け止めており、そのリスクを軽減するために適切な措置を講じています。熱事象のコストは、安全装置、第三者による検査、改修のコストをはるかに上回ります。

この記事では、問題と考えられる解決策について説明します。まず最初に、どうやってここにたどり着いたのでしょうか？

屋上での初期対応者にとってより安全な状況を作り出すための取り組みとして、国家電気規程 (NEC) は長年にわたっていくつかの進化を遂げてきました。 NEC 2014 以降、システムが停止している場合でも存在する DC 電圧の問題に対処するための新しい要件が導入されました。 2014 年のコードにおける主な変更の 1 つは、10 フィートのアレイ境界の導入であり、インバータをそのゾーン内に維持できれば追加の機器は必要ありません。ただし、10 フィート境界の外側にあるすべての DC 導体には、パススルー切断などの追加の機器が必要でした。

2017 年に NEC は要件を 1 フィート境界に引き上げ、追加の機器の使用を要求しました。当時、業界にはこの要件に対する最適なソリューションがなかったため、コードの変更に対応する必要がありました。これに対する唯一の解決策は、MLPE の使用でした。

NEC コードの変更は、インバータ市場とシステムの設計および設置方法に大きな影響を与えました。 Wood Mackenzie PV Leaderboardによると、住宅用太陽光発電におけるインバータ市場シェアは、2013年から2019年にかけてストリングインバータからMLPEベースのシステム（マイクロインバータとオプティマイザ）に大きく移行した。

今後のコード変更に直面している今、立ち止まって、これまで実装してきた要件が実際にその使命を達成しているかどうかを問うときが来ています。

1 つの懸念点は、80 V が実際に安全な電圧であるかどうかです。 OSHA は 50 mA を潜在的に致死的な電流として定義しており、損傷した皮膚を通る電流経路によっては 80 V で発生する可能性があります。消防士もかなりの量の個人用保護具 (PPE) を着用していることを考えると、その可能性は非常に低いです。したがって、80 V の方が安全であるのは事実ですが、1) 消防士用 PPE、2) 急速シャットダウンコンポーネント自体によって追加の障害点が発生することを考慮すると、その利点には疑問があります。

システムコンポーネントの急速なシャットダウンは熱事象を引き起こす可能性があり、それによってシステムの安全性が低下し、その結果、現場で消防士が必要になる頻度が高くなります。同時に、急速シャットダウンデバイス (RSD) および PV コネクタに関連する可能性のある熱イベントに関するニュースメディアの報道が増加しました。HelioVolta では、第三者監査人として、システムの健全性評価でこの証拠を確認しました。この記事全体に掲載されている写真は、よく見られる問題のほんの一例です。