塔式太陽能發(fā)電站系統(tǒng)防雷設(shè)計

　　應(yīng)選用傳熱和儲熱性能良好的材料作為蓄熱工質(zhì)。選用水汽系統(tǒng)具有許多優(yōu)點，因為工業(yè)界和使用者都很熟悉，有大量的工業(yè)設(shè)計和運行經(jīng)驗，附屬設(shè)備也已商品化。但腐蝕問題是其不足之處。對于高溫的大容量系統(tǒng)來說，可選用鈉做熱傳輸工質(zhì)，它具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，可在3000kW/m2的熱流密度下工作
　　1.      塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的防雷組成
　　塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的防雷組成，對應(yīng)其工作原理可分為：定日鏡（群）、接收器、蓄熱槽、主控系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)共5各部分組成。針對不同的系統(tǒng)，其防雷的重點和防護的措施也不盡相同：
　　2．1定日鏡群的防雷特點:
　　定日鏡群由大量的定日鏡組成，定日鏡是一種裝在剛性輕型鋼架上跟蹤太陽的反射鏡。它由計算機控制進行雙軸(方位和高度)調(diào)整，還能自動翻轉(zhuǎn)、收攏，以防止大風(fēng)、冰雹、塵土等造成的損壞。由于站場內(nèi)的定日鏡采用作用是反射陽光，并且單組定日鏡面的損壞不會造成較為嚴重的后果，所以針對定日鏡群的直擊雷防護可主要利用定日鏡的鋼架機構(gòu)作為直擊雷接閃器，對于單座定日鏡組的直擊雷防雷接地電阻不應(yīng)大于10歐姆；
　　2.2接收器:
　　又稱鍋爐。接收定日鏡群反射來的太陽光，將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮懿⒓訜峁べ|(zhì)。接收器有腔式、 盤式、柱式等形式。在設(shè)計接收器時要掌握聚焦面的能量密度分布規(guī)律和工質(zhì)的熱物理性質(zhì)等，以使工質(zhì)加熱到預(yù)定的要求。由于，接收器是在集熱塔內(nèi)，所以對于集熱器的防雷主要考慮其建筑物的防雷，并且集熱塔作為太陽能電站內(nèi)的最高建筑物，應(yīng)作為重點考慮，可采用避雷針、帶結(jié)合的方式對其進行直擊雷的防護，其建筑接地電阻不應(yīng)大于10歐姆，同時建議將集熱塔的建筑接地與站場內(nèi)的定日鏡陣組的接地網(wǎng)相連接，形成聯(lián)合接地系統(tǒng)，其接地電阻不宜大于1歐姆。
　　2.3蓄熱槽:
　　以傳熱和蓄熱性能良好的油、巖油或熔鹽為介質(zhì)貯存熱能的設(shè)備。小量的熱貯存可在日照弱的情況下，使太陽能電站保持穩(wěn)定運行;大量的熱貯存可延長太陽能電站的工作時間。 該部分主要考慮熱電偶的雷電電磁脈沖防護，避免由于避雷針接閃造成的雷電電磁脈沖對其測量設(shè)備的侵害。
　　2.4主控系統(tǒng):
　　由控制執(zhí)行機構(gòu)、數(shù)據(jù)檢測裝置、控制設(shè)備等組成，用以監(jiān)測、控制太陽能系統(tǒng)及電站設(shè)備 的安全運行。由于控制系統(tǒng)的核心是計算機，所以對于這部分的防護重點是計算機系統(tǒng)的雷電電磁脈沖防護，這個部分的雷電防護與核心計算機機房的防雷措施一致，并且可根據(jù)實際情況參照GB50343-2004<建筑物內(nèi)電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范>中對機房等級的分類，采取不同等級的防雷措施；
　　2.5發(fā)電系統(tǒng)：
　　太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)與常規(guī)火力發(fā)電站相同，其雷電防護的核心主要是DCS控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)。
　　2.6站場的接地、屏蔽系統(tǒng)：
　　按照站場的實際設(shè)計，對于多組定日鏡組的鋼架結(jié)構(gòu)進行聯(lián)合等電位接地，是有效的減小直擊雷對站場站控設(shè)備形成的雷電電磁脈沖的影響程度，對于遠端的控制系統(tǒng)建議采用全程屏蔽接地措施進行雷電電磁脈沖防護，對于控制箱內(nèi)的設(shè)備應(yīng)安裝相應(yīng)協(xié)議的信號電涌保護器，并就近接地。
　　2.      結(jié)束語
　　太陽能發(fā)電系統(tǒng)是新能源產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分，對于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的防雷設(shè)計，目前行業(yè)中還沒有相應(yīng)的標準規(guī)范，但是對于光伏發(fā)電系統(tǒng)而言，塔式太陽熱發(fā)電系統(tǒng)的防雷相對就簡單了很多，并且根據(jù)其系統(tǒng)的分類可按照現(xiàn)有的其他行業(yè)標準或防雷國標進行分類、分析；按照相應(yīng)的系統(tǒng)標準進行系統(tǒng)防雷設(shè)計。比如，集熱塔就可以依據(jù)建筑物防雷標準進行直擊雷的防護設(shè)計，對于站控DCS系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)就可以借鑒工控系統(tǒng)中的DCS防雷經(jīng)驗和監(jiān)控防雷工程的系統(tǒng)特點進行分系統(tǒng)設(shè)計。
所以，對于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的防雷，可以分解為現(xiàn)有成熟系統(tǒng)的防雷子系統(tǒng)，最后在進行整合；根據(jù)太陽能發(fā)電站場的特點，最好在防雷工程設(shè)計之間進行站場的雷電風(fēng)險評估，這樣就可以具有針對性的進行站場及站控子系統(tǒng)的防雷設(shè)計。