塔式太陽能發(fā)電站系統(tǒng)防雷設計

　　應選用傳熱和儲熱性能良好的材料作為蓄熱工質。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)設計和運行經驗，附屬設備也已商品化。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，它具有優(yōu)良的導熱性能，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)調整，還能自動翻轉、收攏，以防止大風、冰雹、塵土等造成的損壞。由于站場內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，將太陽能轉變?yōu)闊崮懿⒓訜峁べ|。接收器有腔式、 盤式、柱式等形式。在設計接收器時要掌握聚焦面的能量密度分布規(guī)律和工質的熱物理性質等，以使工質加熱到預定的要求。由于，接收器是在集熱塔內，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的最高建筑物，應作為重點考慮，可采用避雷針、帶結合的方式對其進行直擊雷的防護，其建筑接地電阻不應大于10歐姆，同時建議將集熱塔的建筑接地與站場內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、巖油或熔鹽為介質貯存熱能的設備。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備的侵害。
　　2.4主控系統(tǒng):
　　由控制執(zhí)行機構、數(shù)據(jù)檢測裝置、控制設備等組成，用以監(jiān)測、控制太陽能系統(tǒng)及電站設備 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<建筑物內電子信息系統(tǒng)防雷技術規(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)：
　　按照站場的實際設計，對于多組定日鏡組的鋼架結構進行聯(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，對于控制箱內的設備應安裝相應協(xié)議的信號電涌保護器，并就近接地。
　　2.      結束語
　　太陽能發(fā)電系統(tǒng)是新能源產業(yè)中的重要組成部分，對于太陽能發(fā)電系統(tǒng)的防雷設計，目前行業(yè)中還沒有相應的標準規(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；按照相應的系統(tǒng)標準進行系統(tǒng)防雷設計。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防雷經驗和監(jiān)控防雷工程的系統(tǒng)特點進行分系統(tǒng)設計。
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，最好在防雷工程設計之間進行站場的雷電風險評估，這樣就可以具有針對性的進行站場及站控子系統(tǒng)的防雷設計。