Effettuare la connessione: incendi e bilanciamento elettrico dei sistemi

L'affermazione di Walmart secondo cui alcuni degli incendi negli impianti solari sui tetti dei suoi negozi sono stati innescati da connettori fa eco alle preoccupazioni che l'industria ha avuto per un po' di tempo.E i problemi vanno ben oltre un produttore o un installatore.

Molto inchiostro è stato versato sulla causa intentata da Walmart contro Tesla, relativa agli incendi alle installazioni solari sui tetti dei suoi negozi.Ma pochi giornalisti si sono chiesti perché questi incendi siano avvenuti in primo luogo, soprattutto con la letteratura tecnica che afferma chiaramente che i pannelli solari correttamente installati non provocano incendi.

E proprio qui c'è il primo indizio: che i problemi potrebbero non essere negli array stessi, quanto nel modo in cui sono stati installati.Una rapida ricerca di "connettore" mostra che questa parola compare dozzine di volte nella citazione presentata da Walmart il 20 agosto 2019.

Walmart non solo afferma che gli incendi nei negozi di Milpitas e Lakeside, in California, sono stati avviati da connettori difettosi, ma la società afferma anche che il personale Tesla aveva connettori accoppiati incompatibili tra loro, che non avevano serrato adeguatamente i connettori, e non era riuscito a sostituire i connettori difettosi o a serrare correttamente queste successive ispezioni, il che ha portato a condizioni non sicure.

Come rivelato in un successivo rapporto di Business Insider, Tesla aveva avviato un programma interno per sostituire questi connettori, identificati come connettori Amphenol H4.Amphenol ha negato che i suoi connettori avessero qualcosa a che fare con l'incendio, ma quest'ultima notizia è un altro occhio nero per l'azienda a seguito del richiamo da parte di SolarWorld di moduli che utilizzavano connettori Amphenol due anni e mezzo fa.

Tuttavia, la ricerca della rivista pv indica che i problemi con i connettori e la loro installazione sono molto più profondi di qualsiasi produttore o installatore e che i problemi con i connettori potrebbero essere una bomba a orologeria per l'industria solare.

"Mi piacerebbe dire che si tratta di una situazione una tantum, ma è un problema molto diffuso nel settore", osserva Brian Mills, product manager - fotovoltaico per Stäubli, che con il precedente nome di Multi-Contact ha fornito connettori per quasi metà del solare online a livello globale.

Stäubli cita una Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) del Solar Bankability Project, finanziato dall'UE, che identifica l'utilizzo di diversi tipi di connettori - una pratica nota nel settore come "intermating" - come la principale causa di guasto del modulo, con vari tipi di guasti del connettore identificati come i problemi più costosi.

Per essere chiari, questo non significa che ogni problema di connettore si concluda con un tetto o un campo in fiamme.Ma indica che i connettori sono stati una fonte di grossi problemi.

Per capire perché questo è un problema del genere, è necessario comprendere alcuni fatti di base sui connettori.Ogni produttore di connettori realizza il proprio prodotto secondo i propri standard interni e, sebbene questi prodotti siano generalmente certificati da UL o altre organizzazioni, non esiste uno standard unico per i connettori come esiste per le spine elettriche che vanno nelle prese a muro.

E le differenze non sono superficiali.I connettori sono realizzati con molti materiali diversi e Dean Solon, CEO di Shoals Technologies, osserva che mentre molti dei connettori di fascia alta hanno contatti in rame, alcuni produttori utilizzano leghe di bronzo o alluminio e afferma di aver visto persino contatti in acciaio.

Inoltre, non esiste uno standard per le dimensioni o le tolleranze dei connettori, il che significa che anche se due connettori di produttori diversi sembrano avere le stesse dimensioni e forma, le differenze impercettibili possono essere reali e schiaccianti.

Brian Mills di Stäubli afferma che l'interconnessione dei connettori costituisce una violazione del National Electrical Code (NEC), ma afferma che ciò non ha impedito a molti installatori di fare esattamente questo.

"Abbiamo rifiutato i clienti che volevano interaccoppiare i connettori", ha dichiarato il CEO di Shoals, Dean Solon, a pv magazine."Diciamo loro che non vogliamo far parte della causa."

Dato che l'interconnessione dei connettori viola il NEC e che connettori diversi di diversi produttori possono presentare differenze impercettibili, si potrebbe pensare che i produttori vorrebbero chiarire che il loro prodotto non può essere interconnesso con un prodotto di un altro produttore.

Ma ciò significherebbe dimenticare la debolezza umana dell'avarizia, e come questa possa portare interessi a lungo termine a breve termine.Solon e Mills notano entrambi che molti connettori sono descritti come "compatibili con MC-4" nelle schede tecniche dei produttori di moduli, suggerendo agli installatori che possono essere interconnessi con MC-4 di Stäubli.

E nonostante le chiare dichiarazioni di Stäubli secondo cui la sua garanzia verrà violata se i suoi connettori vengono accoppiati con prodotti di altri fornitori, ciò non ha fermato l'etichetta "MC-4 compatibile".

Shoals afferma che i produttori di moduli devono essere affrontati qui e che quando fornisce pacchetti di materiali che includono moduli ai clienti, richiede ai fornitori di elencare le specifiche complete, inclusa la denominazione del produttore che ha realizzato i connettori che si trovano sui moduli.

Sia Mills che Solon notano che il problema con l'utilizzo di connettori economici e/o l'interconnessione di questi con altri connettori è alquanto assurdo, dato quanto pochi connettori si aggiungono al costo complessivo dei moduli.

"Stai parlando dell'1% del saldo totale dei materiali che le aziende devono risparmiare per risparmiare", afferma Dean Solon di Shoals.Dice che a causa di quelli che descrive come errori stupidi, il suo team sta attualmente rialimentando circa 800 MW di progetti solari che sono stati installati solo pochi anni fa, inclusa la sostituzione dell'equilibrio elettrico dei componenti del sistema.

E anche se non tutti i guasti ai connettori provocano un incendio, esistono pericoli reali, anche per gli installatori.“Non capiscono che le interconnessioni in un impianto fotovoltaico sono i punti di maggior rischio”, sottolinea Mills.

“La quantità di energia che esiste in quel punto è enorme.È un ordine di grandezza superiore a qualsiasi cosa tu possa incontrare a casa tua, è una connessione CC ed è fuori.

Dean Solon di Shoals osserva che ciò potrebbe anche portare a gravi problemi legali."La prima volta che qualcuno viene fulminato, gli avvocati saranno le persone più felici nella stanza."

Dean Solon, Brian Mills e Jan Mastny di LEONi discuteranno su come evitare gli incendi, compresi i problemi con i connettori, alla tavola rotonda sulla qualità della rivista pv alla fiera Solar Power International a Salt Lake City il 25 settembre. La partecipazione è gratuita per coloro che hanno SPI passa.Clicca qui per saperne di più su questo evento e per registrarti.

Penseresti che i pannelli verrebbero spediti con una copertura nera in modo che non possano fulminare l'installatore.

Oh.Pensavo che tutti questi connettori fossero standardizzati.Dovrebbero essere.Ho notato che la qualità di diversi produttori è molto diversa.Ma tutti i connettori che ho visto sembrano molto simili e si interconnettono.Grosso problema gente.Meglio fare qualcosa al più presto.

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