日前，微信圈一則“山西戶用光伏電站逆變器著火”，令業界一片嘩然，更有人指出，是使用了劣質的逆變器，引起直流拉弧，最終導致內部器件自燃而引起火災。后來經過調查，這是一條假消息，是有一些無良媒體嘩眾取寵為了擴大影響而報道的，實際上引起火災的直接原因是“球形雷”，和光伏系統沒有直接關系。
但是，光伏發電系統的主要部分都安裝在露天狀態下，且分布的面積較大，組件和支架都是導體，對雷電有相當大的吸引力，因此存在著受直接和間接雷擊的危害。同時，光伏發電系統與相關電氣設備及建筑物有著直接的連接，因此對光伏系統的雷擊還會涉及相關的設備和建筑物及用電負載等。為了避免雷擊對光伏發電系統的損害，就需要設置防雷與接地系統進行防護。
1.關于雷電及開關浪涌的有關知識
雷電是一種大氣中的放電現象。在云雨形成的過程中，它的某些部分積聚起正電荷，另一部分積聚起負電荷，當這些電荷積聚到一定程度時，就會產生放電現象，形成雷電。
雷電分為直擊雷和感應雷。直擊雷是指直接落到光伏方陣、直流配電系統、電氣設備及其配線等處，以及近旁周圍的雷擊。直擊雷的侵入途徑有兩條：一條是上述所說的直接對光伏方陣等放電，使大部分高能雷電流被引入到建筑物或設備、線路上；另一條是雷電直接通過避雷針等可以直接傳輸雷電流入地的裝置放電，使得地電位瞬時升高，一大部分雷電流通過保護接地線反串入設備、線路上。
感應雷是指在相關建筑物、設備和線路的附近及更遠些的地方產生的雷擊，引起相關建筑物、設備和線路的過電壓，這個浪涌過電壓通過靜電感應或電磁感應的形式串入到相關電子設備和線路上，對設備、線路造成危害。
除了雷電能夠產生浪涌電壓和電流外，在大功率電路的閉合與斷開的瞬間、感性負載和容性負載的接通或斷開的瞬間、大型用電系統或變壓器等斷開也都會產生較大的開關浪涌電壓和電流，同樣會對相關設備、線路等造成危害。
對于較大型的或安裝在空曠田野、高山上的光伏發電系統，特別是雷電多發地區，必須配備防雷接地裝置。
2.雷擊對光伏發電系統的危害
(1)對太陽電池組件的危害。太陽電池板是太陽能發電系統中的核心部分，也是太陽能光伏發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽的輻射能量轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。但其所在位置極易遭受具有強大的脈沖電流、熾熱的高溫、猛烈的電動力的直擊雷的沖擊而導致整個系統癱瘓。
(2)對光伏控制器的危害。光伏控制器的作用是控制整個系統的工作狀態，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保護的作用。當系統遭受到雷擊或是過電壓損壞時會出現以下情況。
①充電系統一直充電，放電系統無放電，導致蓄電池一直處于充電狀態，充電過飽輕則縮短蓄電池使用壽命、容量降低，重則導致蓄電池爆炸，造成對整個系統的損壞和人員傷亡。
②充電系統無充電，放電系統一直處于放電狀態，蓄電池無法將電能儲存起來，導致用戶在有太陽光時設備可正常工作，無太陽光或光線不強時設備無法工作。
(3)對蓄電池的危害。太陽能光伏發電系統一般采用鉛酸蓄電池，小微型系統中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽電池板所發出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。當系統遭受到雷擊時過電壓入侵到蓄電池時輕則損害蓄電池、縮短電池的使用壽命，重則導致電池爆炸，引起嚴重的系統故障和人員傷亡。
(4)對逆變器的危害。太陽能的直接輸出電壓要轉變為AC220V/AC380V為電器提供電能，需要將太陽能光伏發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。如果逆變器損壞將會出現以下情況。
?、儆脩糌撦d無電壓輸入，用電設備無法工作。
②逆變器無法將電壓逆變，導致太陽電池板上的直流電壓直接供負載使用，如果太陽電池板電壓過高將直接燒毀用電設備。
3、雷電侵入光伏發電系統的途徑
(1)地電位反擊電壓通過接地體入侵。雷電擊中避雷針時，在避雷針接地體附近將產生放射狀的電位分布，對靠近它的電子設備接地體地電位反擊，入侵電壓可高達數萬伏。
(2)由太陽電池方陣的直流輸入線路入侵。這種入侵分為以下兩種情況。
?、佼斕栯姵胤疥囋獾街睋衾状驌魰r，強雷電電壓將鄰近土壤擊穿或直流輸入線路電纜外皮擊穿，使雷電脈沖侵入光伏系統。
②帶電荷的云對地面放電時，整個光伏方陣像一個大型無數環形天線一樣感應出上千伏的過電壓，通過直流輸入線路引入，擊壞與線路相連的光伏系統設備。
(3)由光伏系統的輸出供電線路入侵。供電設備及供電線路遭受雷擊時，在電源線上出現的雷電過電壓平均可達上萬伏，并且輸出線還是引入遠處感應雷電的主要因素。雷電脈沖沿電源線侵入光伏微電子設備及系統，可對系統設備造成毀滅性的打擊。
