Více než jen dodržování předpisů: Hodnocení normy UL 3741 a funkce rychlého vypnutí na úrovni modulů

Ve zkratce

• Norma UL 3741 i funkce Rapid Shutdown na úrovni modulů představují přístupy, které jsou v souladu s normou NEC.
• Norma UL 3741 umožňuje omezit množství hardwaru na úrovni modulů v kvalifikovaných systémových návrzích a osvědčuje se zejména na velkých, jednoduchých komerčních střechách.
• Funkce „Rapid Shutdown“ na úrovni modulů přináší větší flexibilitu, snadnější údržbu a volitelné možnosti monitorování a optimalizace.
• Nejvhodnější řešení závisí na prioritách projektu – ne každý projekt má stejné požadavky.

‍

Proč existuje funkce „Rychlé vypnutí“

Funkce Rapid Shutdown (RSD) je bezpečnostní požadavek normy NEC, který byl vyvinut za účelem snížení nebezpečného stejnosměrného napětí ve fotovoltaických systémech a který přispívá ke zvýšení bezpečnosti hasičů, montérů a údržbářů při zásazích v nouzových situacích a při servisních pracích. Stručně řečeno – byla vytvořena za účelem vyřešení bezpečnostního problému.

Než byly do Národního elektrotechnického předpisu (NEC) zavedeny požadavky na rychlé odpojení, zůstávaly fotovoltaické systémy pod napětím vždy, když svítilo slunce. I po odpojení střídavého napájení mohly vodiče stejnosměrného proudu pod napětím na střeše stále představovat nebezpečí pro montéry, údržbáře a záchranáře pracující v blízkosti fotovoltaického pole.

S rostoucí oblibou střešních solárních instalací si odvětví uvědomilo, že je zapotřebí bezpečnější způsob odpojení fotovoltaických systémů od napájení během zásahů v nouzových situacích a údržbových prací. Tyto snahy nakonec vedly k zavedení požadavků na rychlé odpojení, které byly poprvé představeny v normě NEC z roku 2014 a v následujících revizích normy dále zpřísněny.

‍

‍

‍

Porozumění dvěma způsobům zajištění souladu s předpisy

Současné komerční systémy EPC si při plnění požadavků normy NEC na rychlé odpojení obvykle volí jeden ze dvou přístupů.

‍

Rychlé vypnutí na úrovni modulu

Funkce „Rapid Shutdown“ na úrovni modulů využívá elektroniku v každém modulu k zahájení rychlého odpojení a snížení napětí na úrovni modulů v souladu s požadavky normy NEC. V závislosti na zvoleném produktu mohou instalátoři získat také možnost monitorování na úrovni modulů a optimalizace výkonu, což umožňuje rychlejší řešení problémů, efektivnější provoz a údržbu (O&M) a lepší přehled o výkonu systému po celou dobu životnosti solárního pole.

‍

UL 3741

Norma UL 3741 certifikuje kompletní systémy řízení rizik fotovoltaických zařízení, nikoli jednotlivá zařízení na úrovni modulů (MLPE). Shody s normou je dosaženo prostřednictvím certifikované kombinace zařízení, instalačních postupů, způsobů zapojení a návrhu systému, jejichž cílem je zvládat rizika, aniž by bylo nutné instalovat zařízení na úrovni modulů na každý panel.

Oba přístupy splňují požadavky normy NEC – pouze dosahují souladu s nimi odlišným způsobem.

‍

Proč některé společnosti poskytující energetické certifikáty (EPC) posuzují normu UL 3741

Komerční certifikační společnosti (EPC) zohledňují normu UL 3741, protože poskytuje alternativní způsob splnění požadavků, který může u projektů splňujících podmínky snížit hardwarové požadavky na úrovni modulů.

Mezi typické výhody patří:

• Alternativní postup v souladu s normou NEC
• Snížené hardwarové požadavky na úrovni modulů
• Méně zařízení, která je třeba nainstalovat a spravovat
• Zjednodušená architektura systému na vhodných komerčních střechách

V závislosti na projektu mohou některé společnosti typu EPC upřednostňovat počáteční projektové cíle, zatímco jiné kladou větší důraz na dlouhodobý provoz a údržbu.

‍

Pohled za hranice dne instalace

Náklady na instalaci jsou pouze jedním z faktorů, které je třeba zohlednit při hodnocení systému z hlediska jeho životního cyklu. Dalším důležitým faktorem je elektrické prostředí během budoucího servisu a údržby. Funkce Rapid Shutdown na úrovni modulů snižuje napětí v každém modulu po spuštění rychlého odpojení, čímž pomáhá vytvořit pracovní prostředí s nižším napětím pro údržbářský personál po zahájení rychlého odpojení. Norma UL 3741 zajišťuje shodu jiným způsobem. Namísto snižování napětí na každém modulu řídí rizika prostřednictvím certifikovaného systému řízení rizik fotovoltaických systémů (PV Hazard Control System), což znamená, že v poli mohou zůstat vodiče pod napětím.

Některé projekty kladou důraz na aspekty, které daleko přesahují rámec uvedení do provozu, mezi něž patří:

• Přístup pro budoucí údržbu
• Viditelnost na úrovni modulů
• Provozuschopnost
• Flexibilita při umístění střídače
• Úpravy střechy nebo budoucí přístavby
• Volitelná optimalizace
• Dlouhodobé náklady spojené s vlastnictvím

Pro společnosti poskytující komplexní energetické služby (EPC), které mají na starosti průběžnou údržbu a provoz – nebo které poskytují služby zákazníkům zaměřeným na hodnotu po celou dobu životního cyklu – mohou tyto aspekty převážit nad počátečními úsporami na hardwaru.

Je třeba také vzít v úvahu, že norma UL 3741 vychází z certifikovaného systému řízení rizik spojených s fotovoltaikou (PV Hazard Control System) a dodržení této normy závisí na použití konkrétních kombinací zařízení a instalačních postupů, které byly posouzeny jako celek. Změny hlavních součástí systému, včetně náhrad způsobených dostupností produktů, mohou vyžadovat nové posouzení souladu s certifikovaným návrhem.

‍

Otázky, které by si měl položit každý EPC

Než se rozhodnete pro strategii rychlého odstavení, zvažte následující:

• Co určuje priority tohoto projektu – co je důležitější: co nejnižší pořizovací náklady, nebo dlouhodobá hodnota?
• Je střecha rozlehlá a jednoduchá, nebo se skládá z více střešních ploch, obsahuje překážky či se s ní počítá v rámci budoucích plánů na rozšíření?
• Kdo bude po celou dobu životnosti systému zodpovědný za servis a údržbu?
• Jak důležitá je kromě souladu s normami také flexibilita, snadná údržba a volitelné funkce na úrovni modulů?

Právě tyto otázky často rozhodují o tom, který způsob zajištění souladu je vhodnější.

‍

Více než jen dodržování předpisů

Norma UL 3741 má své opodstatnění, zejména na velkých komerčních střechách, kde jsou hlavními cíli návrhu jednoduchost a minimalizace hardwaru na úrovni modulů.

Stejně tak má své opodstatnění funkce „Rapid Shutdown“ na úrovni modulů v případech, kdy priority projektu přesahují rámec samotného dne instalace a zahrnují také snadnou údržbu, flexibilitu návrhu, budoucí úpravy nebo volitelné funkce na úrovni modulů.

Portfolio MLPE společnosti Tigo tuto flexibilitu odráží. Instalátoři mohou nasadit zařízení TS4-F pro zajištění souladu s požadavky na rychlé odpojení na úrovni modulů (Rapid Shutdown) nebo zvolit TS4-A-O projektům prospěje rozšířené monitorování a optimalizace. Společnost Tigo nepostupuje ke všem instalacím stejně, ale umožňuje EPC firmám přizpůsobit řešení tak, aby odpovídalo bezpečnostním, výkonnostním a dlouhodobým provozním cílům každého projektu.