광전지 서지 보호 혁신에는 IoT 지원 장치, 그래핀과 같은 첨단 소재, 효율성을 위한 통합 시스템, 지속 가능성을 위한 친환경 설계가 포함됩니다.
신소재
신시대 소재의 주요 특징 중 하나는 이미 시장에서 널리 사용되고 있으며 태양광 시스템의 효율성과 수명 측면에서 뛰어난 성능을 발휘하고 있는 태양광(PV) 서지 보호 관련 소재의 발명 및 개선입니다. 또 다른 중요한 발전은 고에너지 전기 스파이크를 흡수하고 소멸시키는 능력이 더 뛰어난 고급 MOV(금속 산화물 배리스터)입니다. 전통적으로 사용되는 재료와 달리 이러한 MOV는 연속적인 여러 서지 이벤트를 견딜 수 있으며, 그렇지 않으면 불가능할 수 있으므로 상당한 장기적 보호 기능을 제공합니다.
그래핀 기반 구성 요소
서지 보호기에는 신소재 그래핀을 기반으로 한 구성 요소도 포함되어 있습니다. 그래핀은 전기 전도성과 기계적 인성이 뛰어나 서지 보호 장치의 응답성과 수명을 향상시킬 수 있습니다. 이를 통해 서지에 더 빠르게 대응할 수 있어 태양광 패널과 기타 민감한 전자 장치를 보호하는 데 도움이 됩니다.
전도성 고분자
또 다른 이정표는 전도성 고분자의 출현입니다. 가볍고 유연할 뿐만 아니라 열을 발산하는 데 사용되는 오늘날의 소재보다 본질적으로 우수합니다. 고유한 허용 전압은 전도성 폴리머를 활성화하도록 프로그래밍되어 각 개별 PV 시스템에 대해 맞춤화된 보호 요구 사항을 충족합니다.
실제 적용 관점에서 볼 때 이러한 재료는 이미 기존 시스템과 호환됩니다. 실제로 새로운 서지 보호기 설계에 직접 설계하거나 기존 시스템에 개조하여 더욱 효과적으로 만들 수 있습니다. 동시에, 그래핀 및 전도성 폴리머의 진입 장벽이 낮기 때문에 제조업체는 프로세스를 재창조할 필요 없이 이러한 혁신을 구현할 수 있으므로 궁극적으로 경쟁력이 높고 배포가 쉽습니다.
더 스마트한 시스템
최신 스마트 PV 서지 보호 시스템은 서지 현상을 안정적으로 예측, 향상 및 제어하는 스마트 기술을 통합하여 발전하고 있습니다. IoT 포털의 개발로 인해 연결된 서지 보호기를 통해 서지 보호가 가능해졌습니다. IoT(사물 인터넷) 기술을 활용하여 사전 서지 보호 관리를 위한 실시간 데이터 모니터링 및 분석을 제공합니다. 예를 들어, 서지 방지기가 변칙적 행동을 인식하고 서지 이벤트가 언제 발생할지 예측하여 태양 전지판을 보호하기 위한 선제적 조치를 취할 만큼 스마트하다면 어떻게 될까요?
기계 학습 알고리즘
또한 머신러닝 알고리즘을 사용하여 개선되고 있습니다. 이러한 알고리즘은 이전 서지 이벤트 및 후속 시스템 응답 데이터베이스와 결합된 다음 미션 크리티컬 자산을 보호하고 손상 가능성을 최소화하는 최선의 방법을 결정합니다. 그러나 최근 연구에 따르면 기록 데이터를 기반으로 하는 ML 모델은 최대 30% 더 정확할 수 있으며, 이는 실시간 그리드를 더욱 안정적으로 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.
중앙 관리 시스템 포함
중앙 관리 시스템의 개발은 UR 관리의 한 단계 발전입니다. 이러한 시스템을 통해 운영자는 단일 플랫폼을 통해 여러 위치에 있는 많은 서지 보호 장치를 동시에 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 이렇게 하면 네트워크 관리가 더 단순해질 뿐만 아니라 태양계의 모든 요소가 동일하게 보호되어 전반적인 복원력이 향상됩니다.
이러한 스마트 시스템은 모든 시스템 업그레이드/업그레이드를 가능하게 하기 위해 기존 인프라를 최소한으로 변경해야 하는 방식으로 구현될 가능성이 높습니다. 두 번째 요점은 사람들이 네트워크를 사용하도록 장려하고 업그레이드 시 가동 중지 시간을 줄이는 것이 중요합니다.
통합 솔루션
PV 서지 보호에 대한 새로운 관점에서 통합 솔루션의 개념은 보호 조치에 다양한 보호 장치 자체뿐만 아니라 전체 에너지 관리 시스템이 포함되는 전체적인 솔루션을 의미합니다. 이것이 바로 하이브리드 서지 보호기가 눈에 띄는 부분입니다. 이러한 장치는 전통적인 서지 보호 기술과 대체 에너지 컨트롤러를 결합하여 서지 및 에너지 흐름을 적절하게 처리합니다. 예를 들어 하이브리드 보호 장치는 다음과 같습니다. "넘치는 에너지를 흡수하여 저장 장치로 보내거나 그리드로 끌어당길 수 있으므로 스트레스의 잠재적 영향이 줄어들고 에너지 사용이 정상화됩니다.
모듈형 시스템 설계
Selected designs for modular systems 모듈형 시스템 설계 also offers a wide range of integrated solutions. These systems are scalable, so they can be easily expanded as energy demand increases or more panels are added to the solar array. This scalability is the modularity of surge protection. It can grow with the solar installation without having to install all new systems. This, in turn, provides a cost-effective and adaptive solution.
스마트그리드와 함께
상호운용성에 관해 이야기할 때 또 다른 핵심은 스마트그리드와의 관계입니다. 또한 스마트 그리드는 에너지 시스템과 그리드 간의 양방향 통신을 허용하여 더 나은 서지 관리 및 초과 에너지 분배를 가능하게 합니다. 새로운 연구에 따르면 스마트 그리드 연결은 서지 보호기의 반응 시간을 최대 40%까지 줄여 낙뢰나 전력 이상으로 인한 손상 위험을 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다.
이러한 통합 솔루션을 제공하기 위해 제조업체는 보편적인 호환성 표준을 만드는 데 점점 더 많은 노력을 기울이고 있습니다. 이를 통해 현재 설치된 기존 서지 보호 조치보다 새로운 서지 보호 기술을 더 쉽게 사용할 수 있습니다. 이러한 표준은 설치 및 유지 관리를 단순화할 뿐만 아니라 시스템 사용을 더 쉽게 만들어 보다 광범위한 사용자의 사용을 촉진합니다.
지속 가능성 기능
태양광 재생 에너지 시스템이 인기를 얻음에 따라 태양광(PV) 서지 보호를 위한 자연적으로 린 제품에 대한 필요성으로 인해 태양광 설치물에 대한 서지 보호 채택이 주도되었으며, 특히 태양광 설치물을 보호할 뿐만 아니라 유해 물질을 줄이는 제품 설계에 중점을 두었습니다. 자연에 영향을 미칩니다. 친환경 소재는 이러한 혁신의 핵심입니다. 오늘날 서지 보호기 제조업체는 무독성 및 재활용 가능한 재료를 사용하여 보다 환경 친화적인 프로세스를 만들고 있습니다. 예를 들어, 많은 새로운 서지 보호기의 하우징은 실제로 재활용 플라스틱으로 만들어져 플라스틱 폐기물을 크게 줄입니다.
에너지 효율적인 설계
에너지 효율적인 설계의 중요성도 새롭습니다. 최신 서지 보호기는 전력 손실이 없도록 제조되어 태양광 시스템의 전반적인 효율성 균형을 유지합니다. 실제로 최신 모델은 기존 설계에 비해 에너지 손실을 15% 줄이는 특허 기술로 설계되어 불필요하게 낭비되지 않고 의도된 목적에 더 많은 에너지가 사용되도록 보장합니다.
오래 지속되는 서지 보호기를 제조하는 것도 친환경 원칙을 따릅니다. 제조업체가 이러한 장치의 수명을 연장하면 교체 필요성이 줄어들어 새 장치 제조로 인한 폐기물과 환경에 미치는 영향이 줄어듭니다. 대부분의 최신 서지 보호기는 태양광 패널 시스템의 예상 수명(약 25~30년 이상) 동안 계속해서 제대로 작동할 수 있습니다.
재생 에너지 호환성
지속 가능성 향상을 위한 주요 특징 중 하나는 재생 가능 에너지원과의 호환성입니다. 최신 서지 보호기는 태양광 발전 시스템뿐만 아니라 다양한 재생 에너지 시스템에서도 개발 및 적용되고 있습니다. 이를 통해 태양광, 풍력, 수력 발전 시설에서 동일한 서지 보호 시스템을 사용할 수 있어 인프라의 번거로움을 없애고 필요한 다양한 유형의 장비 수를 줄일 수 있습니다.
