„Can my off grid solar power be damaged by solar flares, CMEs or EMPs?”

The potential for solar Flares, CMEs, or EMPs to damage off grid solar power systems is an issue of concern to our security-focused clients. W tym poście wyjaśniamy różnicę między rozbłyskami słonecznymi, CMEs i EMPs, ich potencjalny wpływ na oparte na bateriach systemy zasilania słonecznego poza siecią i sposoby bycia przygotowanym.

Co to jest rozbłysk słoneczny?

Solar Flare Peaking 4/2/2017. Credits: NASA/Solar Dynamics Observatory

Rozbłysk słoneczny jest zasadniczo masywną erupcją energii z powierzchni Słońca. Erupcje te są największymi wybuchowymi wydarzeniami w naszym Układzie Słonecznym. W wyniku szerokiego spektrum fal elektromagnetycznych uwalnianych przez rozbłysk słoneczny, może on potencjalnie wpływać na działanie urządzeń takich jak radio czy GPS.

Według NASA, energia uwalniana przez rozbłysk słoneczny jest równoważna milionom bomb wodorowych o mocy 100 megaton, eksplodujących jednocześnie. Jako niepokojący jak to może brzmieć, to jest mniej niż 1/10 energii, którą słońce produkuje co sekundę. Darmowa energia ze Słońca jest potężnym zasobem.

Co to jest koronalny wyrzut masy (CME)?

Koronalny wyrzut masy (CME) jest również erupcją na powierzchni Słońca. Zasadniczo różni się on od rozbłysku słonecznego, ponieważ CME polega na wyrzuceniu materii koronalnej z powierzchni Słońca. Materia w dużym CME może mieć masę do miliarda ton i poruszać się z prędkością kilku milionów mil na godzinę. W rezultacie planeta lub statek kosmiczny znajdujący się na drodze wyrzuconej plazmy i pól magnetycznych może zostać poważnie uszkodzony.

Podstawowo, można myśleć o flarze jako o masywnym błysku światła, a o CME jako o masywnym uwolnieniu materii słonecznej.

CME wyrzucające cząstki w przestrzeń 2/27/00, zdjęcie wykonane przez SOHO LASCO C2 i C3. Credit: SOHO ESA & NASA

Jaka jest różnica między rozbłyskami słonecznymi a CMEs?

Rozbłyski słoneczne i CMEs wpływają na Ziemię w różny sposób. Po pierwsze, rozbłyski słoneczne częściej wpływają na fale radiowe i mogą, w gorszym przypadku, spowodować czasowe wyłączenie urządzeń nawigacyjnych i komunikacyjnych. Po drugie, CMEs, które mają bezpośredni kontakt z Ziemią mogą spowodować załamanie sieci elektrycznej. Po trzecie, CME wpływają na szerszy zakres technologii, takich jak systemy komunikacyjne i sieci energetyczne, i mogą wyrządzić bardziej trwałe szkody.

W każdym razie, rozbłyski słoneczne i CME są zdarzeniami słonecznymi poza kontrolą ludzi. Te naturalnie występujące zjawiska „pogody kosmicznej”, podobnie jak huragany, można do pewnego stopnia przewidzieć, ale nie można ich powstrzymać. Najbardziej znanym skutkiem tej pogody kosmicznej był blackout w Quebecu w 1989 roku, kiedy to rozbłyski słoneczne zniszczyły sygnały radiowe, a potężny CME nawiązał kontakt z siecią energetyczną, pozbawiając miasto Quebec prądu na 12 godzin. Ta burza słoneczna zakłóciła nawet pracę satelitów i promu kosmicznego Discovery.

W istocie, rozbłyski słoneczne i CME są potężnymi kosmicznymi zjawiskami pogodowymi, w których fale elektromagnetyczne są uwalniane do atmosfery. Co najważniejsze, żadne z tych zdarzeń nie uwalnia bardziej niszczycielskich impulsów elektromagnetycznych.

Co to jest impuls elektromagnetyczny (EMP)?

Pulsy elektromagnetyczne, znane również jako EMP, obejmują zarówno naturalne, jak i ludzkie zdarzenia elektromagnetyczne, które są ogólnie nieprzewidywalne. EMP mogą być powodowane przez uderzenia piorunów lub zdarzenia spowodowane przez człowieka, takie jak broń jądrowa zdetonowana na dużej wysokości.

EMP spowodowane przez człowieka są głównym problemem naszych klientów skupionych na bezpieczeństwie. Nie trzeba mieć nadaktywnej wyobraźni, aby pomyśleć o tym, co mogłoby się stać w przypadku zdarzenia nuklearnego, które spowodowałoby EMP. Impuls tej wielkości skutecznie unieszkodliwiłby wszystko, co posiada obwód elektryczny. Skutki dla elektroniki, komunikacji i sieci energetycznej mogłyby być daleko idące.

Twoje systemy zasilania energią słoneczną a rozbłyski słoneczne, CME i EMP

Jak poradzi sobie Twój system zasilania energią słoneczną?

Event
 
Cause
 
Damages
 
Solar Flare
 
Solar weather
 
GPS/NavigationRadio
 
CME
 
Solar weather
 
CommunicationsPower Grid
 
EMP
 
EMP WeaponsLightningNuclear blastSolar weather
 
CommunicationsElectronicsPower Grid

Panele słoneczne vs. Zdarzenia elektromagnetyczne

Dobre wieści

Po pierwsze, musimy zrozumieć, że panel słoneczny jest tym, co nazywamy technologią atrapy. Panel sam w sobie nie zawiera technologii obwodu. Twoje panele słoneczne są urządzeniem zbierającym energię z promieniowania słonecznego. Ponieważ nie ma żadnych obwodów, impulsy elektromagnetyczne mają niewielki lub żaden wpływ na panele słoneczne. Ponadto, to samo dotyczy banku baterii, który przechowuje energię do późniejszego wykorzystania.

Twoje panele słoneczne i bank baterii nie są szczególnie narażone na rozbłyski słoneczne, CMP lub EMP.

Złe wieści

Home Solar Power System Inverters

Twoje inwertery i kontrolery ładowania są zagrożone.

Podczas gdy Twoje panele i akumulatory są zazwyczaj nienaruszone przez masywne zdarzenie elektromagnetyczne, to samo nie dotyczy falowników i kontrolerów ładowania.

W przypadku rozbłysku słonecznego lub CME, falowniki wyłączą resztę systemu energii słonecznej, aby chronić go przed dalszymi uszkodzeniami. Dodatkowo, sam inwerter może, co najmniej, przepalić bezpiecznik. Oczywiście jest to najlepszy scenariusz z wydarzeń spowodowanych tylko przez rozbłyski słoneczne lub CME.

Z drugiej strony, zdarzenie EMP może spowodować katastrofalne szkody. EMP może nieodwracalnie uszkodzić wszystko z obwodem w nim, w tym inwertery i kontrolery ładowania systemu słonecznego. The good news is that almost all other components of your off grid solar setup would be unaffected by the EMP.

Preparing for EMP

Faraday cage from thereadystore.com

Jednym ze sposobów ograniczenia wpływu impulsów elektromagnetycznych na falowniki i regulatory ładowania jest umieszczenie ich w klatce Faradaya.

Te obudowy z uziemionego, przewodzącego metalu są nienaruszone lub minimalnie naruszone przez niepożądane EMP. Metalowa siatka klatek Faradaya osłania zawartość przed zewnętrznymi polami elektromagnetycznymi, rozprowadzając ładunek elektromagnetyczny po całym materiale obudowy.

Prostym sposobem na zabezpieczenie się przed uszkodzeniem EMP jest umieszczenie falowników i regulatorów ładowania w klatce Faradaya. Można ją kupić lub zbudować własną

Zarządzanie ryzykiem CEM i EMP

CME zdarzają się często i są mniejszym zmartwieniem dla energii słonecznej. Ponieważ technologia solarna od lat zasila bez incydentów sprzęt kosmiczny, jestem przekonany, że CME stanowią mniejsze zagrożenie dla systemu energii słonecznej niż EMP.

Wystąpienie EMP, choć mało prawdopodobne, jest nieprzewidywalne i może stanowić realne zagrożenie energetyczne dla naszych klientów skupionych na bezpieczeństwie. Using Faraday cage to protect the inverters and charge controllers can minimize your risk.

Be prepared with a battery backed solar power system

Powering your house with an off grid solar energy system maximizes your chance of maintaining access to electricity following an unexpected electromagnetic event. Możesz przygotować się na rozbłyski słoneczne, CME, i EMP szkody z akumulatorem poparte off grid solar power.

Użycie technologii baterii sprawia, że możliwe jest zasilanie praktycznie wszystko z off grid solar setup. Ostatecznie, ty decydujesz co zasilać i kiedy.

Jeśli chcesz bezpieczeństwa wiedząc, że ty i twoja rodzina macie dostęp do elektryczności kiedy SHTF, poważnie rozważ instalację baterii opartej na systemie słonecznym.

.