Zariadenia na ochranu proti prepätiu sú základnými ochrannými zariadeniami pre solárne energetické systémy, ktoré účinne riešia jedinečné riziká prepätia a prepätia pri scenároch výroby fotovoltaickej (FV) energie a zabezpečujú dlhodobú-bezpečnú a stabilnú prevádzku solárnych elektrární. Nevyhnutnosť aplikácie SPD v solárnych systémoch sa odráža vo viacerých aspektoch.
Po prvé, solárne elektrárne majú extrémne vysoké riziko vystavenia blesku. Väčšina fotovoltaických systémov je postavená v otvorených vonkajších oblastiach, ako sú horské oblasti, púšte a vidiecke otvorené územia bez vysokých prístreškov. Polia solárnych panelov, vonkajšie zlučovacie boxy a diaľkové prenosové vedenia sú vysoko citlivé na priame a nepriame údery blesku, ktoré generujú obrovské prechodné prepätia. Bez ochrany SPD bleskové prepätia priamo poškodia solárne panely, meniče a zariadenia na distribúciu energie.
Po druhé, solárne systémy trpia častými vnútornými prepätiami. Fotovoltaické systémy obsahujú základné vybavenie, ako sú fotovoltaické invertory, zlučovače jednosmerného prúdu a zariadenia na distribúciu energie-pripojené do siete. Častá konverzia jednosmerného-striedavého prúdu, pripájanie a odpájanie siete a zmeny výkonového zaťaženia budú generovať periodické spínacie rázy a napäťové špičky, ktoré postupne narúšajú izoláciu zariadenia a urýchľujú starnutie komponentov bez účinného potlačenia.
Po tretie, fotovoltaické zariadenia majú nízku toleranciu prepätia a vysoké náklady na údržbu. Solárne invertory, regulátory nabíjania a inteligentné{1}}zariadenia pripojené k sieti sú presné napájacie elektronické zariadenia s citlivými čipmi a obvodmi. Aj prepätia na úrovni mikrosekúnd- môžu spôsobiť poruchu okruhu, vyhorenie zariadenia a odpojenie systémovej siete. Rozsiahle-rozloženie solárnych panelov a decentralizovaná distribúcia staníc vedú k vysokým nákladom na údržbu a dlhým prestojom po poškodení zariadenia.
Po štvrté, diaľkové-prenosové vedenia zosilňujú nebezpečenstvo prepätia. Solárne elektrárne zvyčajne využívajú na dodávanie energie do siete-káblový prenos na veľké vzdialenosti. Dlhé vonkajšie káble sú náchylné na indukovanie prepätia pri búrkach a elektromagnetickom rušení a prepätia sa hromadia pozdĺž vedení, čo predstavuje väčšiu hrozbu pre koncové energetické zariadenia. SPD môžu zachytávať prepätia a odvádzať rázovú energiu v kľúčových uzloch, aby blokovali rázový prenos.
Po piate, SPD zlepšujú efektivitu výroby energie a stabilitu systému. Kolísanie napätia-spôsobené prepätím spôsobí časté spúšťanie a vypínanie meničov a nestabilný výkon, čím sa zníži účinnosť výroby solárnej energie. Inštalácia SPD stabilizuje systémové napätie, znižuje poruchovosť zariadení, zabezpečuje nepretržitú-výrobu elektrickej energie pripojenú k sieti a zlepšuje ekonomické výhody solárnych elektrární.