Uređaji za zaštitu od prenapona bitna su zaštitna oprema za solarne energetske sustave, učinkovito rješavajući jedinstvene rizike od prenapona i prenapona kod scenarija fotonaponske (PV) proizvodnje energije i osiguravajući dugoročan-siguran i stabilan rad solarnih elektrana. Nužnost primjene SPD-a u solarnim elektroenergetskim sustavima ogleda se u više aspekata.
Prvo, solarne elektrane imaju izuzetno visok rizik od izlaganja munjama. Većina fotonaponskih sustava izgrađena je na otvorenim vanjskim područjima kao što su planinska područja, pustinje i ruralna otvorena područja bez visokih skloništa. Nizovi solarnih panela, vanjske kombinirane kutije i daljinski vodovi za prijenos električne energije vrlo su osjetljivi na izravne i neizravne udare munje, koji stvaraju ogromne prolazne prenapone. Bez SPD zaštite, udari groma izravno će oštetiti solarne ploče, pretvarače i opremu za distribuciju električne energije.
Drugo, solarni energetski sustavi pate od čestih unutarnjih prenapona. PV sustavi sadrže osnovnu opremu kao što su fotonaponski pretvarači, istosmjerne kombinirane kutije i-uređaje za distribuciju električne energije povezane na mrežu. Česta pretvorba istosmjerne-izmjenične struje, spajanje na mrežu i odspajanje te promjene opterećenja snage će generirati periodične komutacijske udare i skokove napona, koji postupno narušavaju izolaciju opreme i ubrzavaju starenje komponenti bez učinkovitog potiskivanja.
Treće, PV oprema ima nisku toleranciju na prenapon i visoke troškove održavanja. Solarni pretvarači, regulatori punjenja i uređaji-povezani s inteligentnom mrežom precizna su energetska elektronička oprema s osjetljivim čipovima i krugovima. Čak i prenaponski udari na razini mikrosekunde-mogu uzrokovati kvar strujnog kruga, pregorevanje opreme i isključivanje mreže iz sustava. -Raspored solarnih panela u velikim razmjerima i decentralizirana distribucija stanica dovode do visokih troškova održavanja i dugih zastoja nakon što se oprema ošteti.
Četvrto,-dalekovodi za dalekovode povećavaju opasnosti od prenapona. Solarne elektrane obično koriste-kabelski prijenos na velike udaljenosti za isporuku energije u mrežu. Dugi vanjski kabeli skloni su induciranju prenapona tijekom grmljavinske oluje i elektromagnetskih smetnji, a energija prenapona akumulira se duž vodova, što predstavlja veću prijetnju terminalnoj opremi za napajanje. SPD-ovi mogu obuzdati prenapone i preusmjeriti energiju prenapona na ključnim čvorovima kako bi blokirali prijenos prenapona.
Peto, SPD-ovi poboljšavaju učinkovitost proizvodnje električne energije i stabilnost sustava. Fluktuacije napona uzrokovane-naponom uzrokovat će često pokretanje i isključivanje pretvarača i nestabilnu izlaznu snagu, smanjujući učinkovitost solarne proizvodnje energije. Ugradnja SPD-ova stabilizira napon sustava, smanjuje stope kvarova opreme, osigurava kontinuiranu-proizvodnju električne energije povezanu s mrežom i poboljšava ekonomske koristi solarnih elektrana.