Trong bối cảnh năng lượng tái tạo ngày càng phát triển, các hệ thống lưu trữ điện năng (Battery Energy Storage System – BESS) và trạm điện mặt trời (PV power station) đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo cung ứng điện ổn định. Tuy nhiên, một trong những thách thức lớn nhất đối với các hệ thống này chính là nguy cơ từ sét đánh và quá điện áp.
Mỗi năm, hàng tỷ tia sét đánh xuống trái đất, gây ra thiệt hại lớn cho công trình, thiết bị điện và hệ thống hạ tầng. Nếu không có giải pháp bảo vệ phù hợp, hệ thống lưu trữ điện và trạm năng lượng tái tạo có thể bị tê liệt, dẫn đến gián đoạn cung cấp điện và chi phí khắc phục khổng lồ.
Hệ thống lưu trữ pin BESS – chìa khóa cho cách mạng năng lượng
Battery Energy Storage Systems (BESS) đóng vai trò trung tâm trong ngành năng lượng tái tạo đang thay đổi mạnh mẽ.
- Lưu trữ năng lượng dư thừa từ các nguồn tái tạo như điện mặt trời (PV) hoặc điện gió.
- Bổ sung điện vào lưới khi cần thiết, giúp cân bằng cung – cầu.
- Là giải pháp lưu trữ phân tán, hỗ trợ ổn định lưới điện và quản lý năng lượng.
- Ứng dụng tiêu biểu là “peak shaving” (cắt giảm phụ tải đỉnh) – sử dụng điện đã lưu để đáp ứng nhu cầu cao điểm, giảm áp lực cho lưới và hạn chế nguy cơ quá tải.
Nhờ đó, hệ thống lưu trữ pin ngày càng trở thành yếu tố quan trọng đối với ngành năng lượng, an ninh cung cấp điện và tiến trình cách mạng năng lượng bền vững.
Tuy nhiên, vì tính chất phức tạp, BESS rất nhạy cảm với tác động từ sét và xung điện. Chỉ cần một linh kiện điện tử bị hỏng cũng có thể khiến toàn bộ hệ thống ngừng hoạt động. Khi đó, nhà vận hành buộc phải chuyển sang hệ thống thay thế – kéo theo chi phí rất cao và ảnh hưởng tới nghĩa vụ cung cấp điện.
Chính vì vậy, việc xây dựng giải pháp chống sét và bảo vệ quá điện áp toàn diện, đáng tin cậy cho BESS là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả kinh tế và sự ổn định lâu dài.
xem thêm bài viết: Giải pháp bảo vệ cho hệ thống lưu trữ năng lượng tái tạo – BESS
Nguy hiểm từ giông bão và sét đối với hệ thống điện
Mỗi năm, hàng tỷ tia sét đánh xuống trái đất. Một tia sét cách xa tới 2 km vẫn có thể tạo ra quá điện áp nguy hiểm cho thiết bị điện tử nhạy cảm. Hậu quả gồm:
- Cháy nổ hệ thống điện.
- Hỏng hóc inverter, pin và thiết bị lưu trữ.
- Suy giảm tuổi thọ linh kiện CNTT, viễn thông.
- Container kim loại bị thủng, gây thấm nước và chập điện.
Với hệ thống lưu trữ pin và năng lượng mặt trời, rủi ro này nghiêm trọng hơn do yêu cầu vận hành liên tục và đặc thù lắp đặt phân tán.
Tiêu chuẩn quy định những gì
Bộ tiêu chuẩn IEC 60364 quy định các yêu cầu về lắp đặt đối với hệ thống điện cố định, trong đó bao gồm cả hệ thống lưu trữ điện năng (BESS) dạng cố định.
-
IEC 60364-4-44: đề cập đến việc bảo vệ thiết bị điện trước các dạng quá điện áp tạm thời, có thể phát sinh từ sét hoặc do thao tác đóng cắt.
-
IEC 62305-2: yêu cầu phân tích rủi ro để xác định sự cần thiết của hệ thống chống sét bên ngoài (LPS). Nếu kết quả phân tích cho thấy cần áp dụng LPS cấp 3, thì phải tuân thủ theo IEC 62305-3.
-
Tham khảo VDE-AR-E 2510-2 (tiêu chuẩn Đức): quy định cụ thể việc triển khai các biện pháp chống sét và bảo vệ quá điện áp cho hệ thống lưu trữ năng lượng nối lưới điện hạ áp.
Trong trường hợp các biện pháp chống sét và bảo vệ quá điện áp được triển khai theo IEC 60364-4-44 và IEC 62305, việc lắp đặt cần tuân thủ bổ sung theo IEC 60364-5-53 để đảm bảo tính đồng bộ và an toàn.
Nguyên nhân gây ra quá điện áp trong hệ thống BESS
-
Sét đánh trực tiếp: tạo ra dòng xung điện với dạng sóng 10/350 µs, gây tác động mạnh đến thiết bị.
-
Sét lan truyền gián tiếp (sét cảm ứng hoặc lan theo đường dây): hình thành các xung quá điện áp truyền vào hệ thống.
-
Quá điện áp do thao tác đóng cắt: phát sinh từ các sự cố như chạm đất, ngắn mạch, rơi cầu chì… thường được gọi là SEMP (Switching Electromagnetic Pulse).
Kết luận
Sét và quá điện áp là mối đe dọa thường trực đối với hệ thống lưu trữ điện và trạm điện mặt trời. Việc triển khai giải pháp chống sét – bảo vệ quá điện áp toàn diện theo tiêu chuẩn IEC 60364, IEC 62305 và tham khảo VDE-AR-E 2510-2 là bắt buộc để đảm bảo an toàn, độ tin cậy và hiệu quả kinh tế lâu dài.
Đầu tư vào hệ thống bảo vệ không chỉ giúp giảm thiểu rủi ro cháy nổ, hỏng hóc mà còn là chìa khóa để khai thác tối đa tiềm năng của năng lượng tái tạo trong xu thế phát triển bền vững.
Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất về các giải pháp phòng chống sét toàn diện.
- Văn phòng Hồ Chí Minh: 21 D3A, KDC Kiến Á, Phước Long B, Thủ Đức, TP HCM.
- Văn phòng Hà Nội: Tòa nhà Resco (B15), Đường Nguyễn Cảnh Dị – Quận Hoàng Mai – Tp. Hà Nội.
- Website: dhk.com.vn
- Hotline: 0985 251 385
- Facebook: Giải pháp và thiết bị Chống sét DHK
- LinkedIn: DHK JSC E&S
