Chống sét, sự cố chập cháy hệ thống điện mặt trời và những vấn đề cần lưu ý
Có thể khẳng định, công tác chống sét cho công trình điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam chưa nhận được sự quan tâm đúng mức, vẫn còn tồn tại sự thờ ơ và chủ quan. Hệ quả của thực trạng đó khiến các hạng mục chống sét không được tiến hành triệt để, hạn mức đầu tư cho chống sét bị giới hạn và giải pháp chống sét chưa bám sát theo hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật.
Theo báo cáo của Bộ Công Thương, tính đến cuối tháng 8/2020, tổng công suất các nguồn điện từ NLTT của Việt Nam đã đạt gần 6.000 MW, trong đó có gần 5.245 MW điện NLMT, 325 MW điện sinh khối, 10 MW điện chất thải rắn. Đối với điện gió, ngoài các dự án đã vận hành (450 MW) hiện cũng có khoảng 2.000 MW đang thi công, dự kiến đưa vào vận hành cuối năm 2020 và 2021. Hiện tại tổng công suất của điện NLTT đã chiếm trên 10% tổng công suất đặt của hệ thống điện.
Uớc tính, vốn đầu tư cho hệ thống điện NLMT có công suất 1 MWp sẽ có giá khoảng 13 - 15 tỉ VNĐ với thời gian hoàn vốn dự kiến từ 5 đến 7 năm. Tuổi thọ khai thác của hệ thống theo thiết kế khoảng 30 năm. Với sự hoạt động ổn định và an toàn dễ dàng thấy được giá trị to lớn mà hệ thống điện NLMT mang lại.
Tuy nhiên, bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ về quy mô số lượng, các biện pháp nhằm đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định cho hệ thống điện NLMT vẫn chưa được chú trọng đúng mức. Những sự cố cháy chập - hỏng hóc trên hệ thống điện NLMT xảy ra với mật độ khá cao trong thời gian gần đây.
Một số hình ảnh sự cố hỏa hoạn hệ thống điện mặt trời
Nhóm các nguyên nhân chính gây ra sự cố trên hệ thống điện năng lượng mặt trời được thống kê:
1. Nguyên nhân chủ quan (con người)
- Những sai sót trong quá trình triển khai lắp đặt.
- Quy trình vận hành, kiểm tra bảo trì hệ thống.
- Quy trình và nội dung kiểm tra bảo trì chưa chi tiết, chuyên sâu dẫn đến trong quá trình thực hiện không phát hiện sớm và đầy đủ các dấu hiệu có thể dẫn đến sự cố
- Công tác kiểm tra bảo trì chưa được Quy chuẩn hóa, dẫn đến tần suất chu kỳ thực hiện chưa thống nhất và hợp lý
2. Nguyên nhân khách quan (thiên nhiên)
Mưa đá, gió bão.Những trận mưa đá, với đường kính đá đủ lớn có thể phá hủy bề mặt các tấm pin NLMT
Các vị trí hỏng trên tấm pin gây ra suy giảm khả năng chuyển hóa năng lượng và tiềm ẩn nguy cơ ngắn mạch cháy chập.
Tác động của sét:
Là nguyên nhân chính và lớn nhất gây ra các sự cố trên hệ thống điện NLMT thông qua tác động trực tiếp, hoặc xung sét lan truyền.
Nguyên nhân sét đánh là khách quan nhưng mức độ thiệt hại lại quyết định bởi yếu tố chủ quan - con người. Ảnh hưởng của nhân tố con người nằm ở việc chưa nhận biết rủi ro và các nguy cơ tiềm ẩn từ sét dẫn đến công tác bảo vệ không nhận được sự quan tâm đúng mức. Từ khâu đầu tư cho hạng mục chống sét, thiết kế thi công, nghiệm thu, kiểm tra bảo trì hàng năm, v.v…
Dưới tác động của sét hai dạng thiệt hại có thể xảy ra:
Dạng thứ nhất: Thiệt hại xảy ra ngay lập tức tại thời điểm hệ thống chịu tác động của sét, bao gồm các hiện tượng cháy nổ, chập điện, gián đoạn hệ thống nguồn, hệ thống điện tử - thông tin… Đây là kiểu thiệt hại có thể nhận thấy trực quan và dễ dàng kết luận nguyên nhân.
Dạng thứ hai: Sét và xung sét lan truyền tác động nhưng không gây ra các thiệt hại ngay lập tức. Các thiệt hại này có thể bao gồm: Giảm hiệu năng chuyển đổi năng lượng của tế bào quang điện, suy giảm khả năng cách điện của thiết bị và cáp dẫn, giảm tuổi thọ tiếp điểm đóng, cắt của các thiết bị bảo vệ quá dòng… Dạng thiệt hại này xảy ra một cách âm thầm và tích tụ lớn dần, đến khi xuất hiện các dấu hiệu trực quan thì mức độ thiệt hại đã ở ngưỡng nghiêm trọng và khó có thể kiểm soát.
Dù quá trình xảy ra thiệt hại diễn ra theo nhiều cách khác nhau, hậu quả vẫn sẽ dẫn đến các sự cố cháy chập, gây hỏng hóc thiết bị. Gây ra các tổn thất kinh tế và tác động tiêu cực đến tính ổn định của nguồn điện. Trong một số trường hợp các sự cố trên hệ thống điện NLMT có thể đe dọa sức khỏe và tính mạng con người.
Có thể khẳng định, công tác chống sét cho công trình điện NLMT tại nước ta chưa nhận được sự quan tâm đúng mức, vẫn còn tồn tại sự thờ ơ và chủ quan. Hệ quả của thực trạng đó khiến các hạng mục chống sét không được tiến hành triệt để, hạn mức đầu tư cho chống sét bị giới hạn và giải pháp chống sét chưa bám sát theo hệ thống quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật.
Một vài biện pháp ngăn chặn sự cháy, nổ trọng hệ thống điện mặt trời
- Lựa chọn vật tư phù hợp và uy tín, có chứng nhận nguồn gốc xuất xứ rõ ràng; sử dụng các dòng công nghệ nâng cao độ an toàn, giảm thiểu tối đa nguy cơ cháy nổ, khiến tấm pin thông minh hơn, thu được nhiều điện hơn, sử dụng hiệu quả hơn.
- Lựa chọn đơn vị lắp đặt uy tín, kinh nghiệm về điện mặt trời.
- Đặt bộ inverter, bảng điều khiển trung tâm ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh tiếp xúc với các vật dụng dễ cháy, phòng kín.
- Tủ điện phải được bảo bệ bằng các aptomat chuyên dụng, các nguồn điện phải có hệ thống chống sét lan truyền trên đường dây.
- Các đấu nối phải được bọc dán kín, bấm đầu cos trước khi vận hành.
- Hệ thống tiếp địa an toàn, tách riêng với hệ thống tiếp địa chống sét của gia đình, nhà xưởng, tòa nhà… không đấu nối trực tiếp hệ thống tiếp địa với hệ thống chống sét với nhau, tránh tình trạng dòng sét cao sẽ làm cho tấm pin và inverter hỏng.
- Bảo trì, bảo dưỡng định kỳ hệ thống để kiểm tra các mối nối, chất lượng của các thiết bị phụ trong hệ thống năng lượng mặt trời, đảm bảo vận hành theo tiêu chuẩn.
Trong tương lai gần, tiềm năng từ nguồn năng lượng tái tạo sẽ góp phần thúc đẩy sự tăng trưởng nền kinh tế quốc gia, giảm áp lực cho hệ thống công trình thủy điện và các nguồn năng lượng hóa thạch truyền thống. Để đạt được sự phát triển bền vững, đi song song với mục tiêu nghiên cứu ứng dụng các nguồn năng lượng mới cần chú trọng hơn nữa trong vấn đề bảo vệ chống sét, tuân thủ chặt chẽ hệ thống quy chuẩn - tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia và quốc tế./.
