Uređaji za zaštitu od prenapona su osnovna zaštitna oprema za solarne sisteme, efikasno rješavajući jedinstvene rizike od prenapona i prenapona u scenarijima proizvodnje fotonaponske (PV) energije i osiguravajući dugoročan-bezbedan i stabilan rad solarnih elektrana. Neophodnost primene SPD u solarnim sistemima ogleda se u više aspekata.
Prvo, solarne elektrane imaju izuzetno visok rizik od izlaganja munjama. Većina fotonaponskih sistema izgrađena je na otvorenim otvorenim područjima kao što su planinska područja, pustinje i ruralna otvorena područja bez visokih skloništa. Nizovi solarnih panela, vanjski kombinatori i daljinski dalekovodi za prijenos električne energije su vrlo osjetljivi na direktne i indirektne udare groma, koji stvaraju ogromne prolazne prenapone. Bez SPD zaštite, udari groma će direktno oštetiti solarne panele, pretvarače i opremu za distribuciju energije.
Drugo, solarni sistemi pate od čestih internih prenapona. PV sistemi sadrže osnovnu opremu kao što su fotonaponski invertori, DC kombinovane kutije i uređaji za distribuciju energije{1}}povezani na mrežu. Česta DC-AC konverzija, mrežno povezivanje i isključenje, te promjene naponskog opterećenja će generirati periodične prenapone i skokove napona, koji postepeno erodiraju izolaciju opreme i ubrzavaju starenje komponenti bez efektivnog potiskivanja.
Treće, fotonaponska oprema ima nisku toleranciju prenapona i visoke troškove održavanja. Solarni invertori, kontroleri punjenja i inteligentni uređaji{1}}povezani na mrežu su precizna energetska elektronska oprema sa osjetljivim čipovima i kolima. Čak i prenaponi od mikrosekundnog-nivoa mogu uzrokovati kvar kola, pregorjevanje opreme i isključenje sistemske mreže. Veliki-raspored solarnih panela i decentralizovana distribucija stanica dovode do visokih troškova održavanja i dugog zastoja kada se oprema ošteti.
Četvrto, dalekovodi{0}}dalekovodi povećavaju opasnost od prenapona. Solarne elektrane obično koriste-kablovski prijenos na velike udaljenosti za isporuku energije u mrežu. Dugi vanjski kablovi skloni su induciranju prenapona u vremenu s grmljavinom i elektromagnetnim smetnjama, a energija prenapona se akumulira duž vodova, što predstavlja veću prijetnju terminalnoj električnoj opremi. SPD-ovi mogu smanjiti prenapone i preusmjeriti energiju prenapona na ključnim čvorovima kako bi blokirali prijenos prenapona.
Peto, SPD poboljšavaju efikasnost proizvodnje energije i stabilnost sistema. Fluktuacije napona izazvane prenaponom uzrokovat će često pokretanje i gašenje pretvarača i nestabilnu izlaznu snagu, smanjujući efikasnost proizvodnje solarne energije. Instaliranje SPD-ova stabilizira napon sistema, smanjuje stope kvarova opreme, osigurava kontinuiranu-proizvodnju električne energije povezane s mrežom i poboljšava ekonomske prednosti solarnih elektrana.