تخفيف الأضرار المرتبطة بالرياح في محطات الطاقة الشمسية في جميع أنحاء العالم

شهدت صناعة الطاقة الشمسية العالمية نموًا كبيرًا على مر السنين، حيث تساهم محطات الطاقة الشمسية بشكل كبير في مشهد الطاقة المتجددة. ومع ذلك، فإن التهديد الذي غالبا ما يتم التغاضي عنه لمحطات الطاقة الشمسية هو الأضرار الناجمة عن الرياح القوية. تسلط الحوادث الأخيرة في مناطق مختلفة الضوء على حاجة أصحاب محطات الطاقة الشمسية والمشغلين وشركات البناء إلى إعطاء الأولوية لمقاومة الرياح في تصاميمهم وممارسات الصيانة.

الحوادث المتعلقة بالرياح

في 1 فبراير 2023، سقطت محطة للطاقة الشمسية الموزعة في مقاطعة مويانغ في جيانغسو، الصين، ضحية لرياح قوية، مما أدى إلى أضرار جسيمة للمنشأة. وأشارت تقارير الأرصاد المحلية إلى أن اليوم شهد هبوب رياح شمالية شرقية تتراوح سرعتها من 4 إلى 5، مع هبات تصل سرعتها من 6 إلى 7 على مقياس بوفورت. ويعتقد الخبراء أن الحادث ربما يكون قد تفاقم بسبب استخدام هياكل لولبية التمدد في الألواح الشمسية. ومع ذلك، يزعم كثيرون أن السبب الجذري يكمن في عدم كفاية معايير مقاومة الرياح، وخاصة في الأقاليم الساحلية مثل جيانجسو، حيث تتجاوز الأعاصير غالبا الفئة 12 خلال موسم الأعاصير. ولذلك، ينبغي النظر في تعزيز مقاومة الرياح من مرحلة التصميم الأولي للمشروع.

كانت محطة الطاقة الشمسية هذه تفتقر إلى الأساسات الثابتة أو الأرصفة الأسمنتية، مما يشير إما إلى ممارسات بناء دون المستوى المطلوب أو تدابير لخفض التكاليف من قبل المالك. ونظرًا لموقع جيانغسو الساحلي والأعاصير المتكررة في الصيف والخريف، كان من المفترض أن تكون مقاومة الرياح الاعتبار الأساسي خلال مرحلة تصميم المحطة.

وعلى نحو مماثل، في نوفمبر من العام السابق، تعرض مشروع للطاقة الشمسية تديره شركة الصين للبتروكيماويات (سينوبيك) لأضرار جسيمة بسبب الظروف الجوية السيئة. وأطاحت الرياح القوية بما يقرب من مائة ميجاوات من الألواح الشمسية. يُعزى الحادث إلى عاملين رئيسيين: الظروف الجوية القاسية وعدم كفاية القوة الهيكلية لإطارات الدعم. وكانت وكالة الأرصاد الجوية المحلية قد أصدرت تحذيرا من الرياح الحمراء للمنطقة في 27 نوفمبر 2022، مع هبوب رياح تتجاوز 13 على مقياس بوفورت. وكان من الواضح أن تصميم المشروع لم يأخذ في الاعتبار التأثير المحتمل للطقس المتطرف في المنطقة.

ولم تقتصر حوادث تضرر محطات الطاقة الشمسية بسبب الرياح العاتية على هذين الموقعين. ووقعت أحداث مماثلة في يونتشنغ وجينتشنغ في شانشي، وكذلك في يانتاي في شاندونغ، في فترة العام الصيني الجديد. يؤكد خبراء الصناعة على أن تصميم مقاومة الرياح أمر ضروري، خاصة خلال المواسم التي تكثر فيها الرياح القوية، مثل الربيع والصيف.

الاعتبارات الرئيسية لمقاومة الرياح

فحص الصدأ في هياكل الدعم: يمكن أن تؤدي الجودة غير الكافية لمكونات هيكل الدعم إلى مشكلات استقرار طويلة المدى. يمكن أن يؤدي الصدأ أو انفصال المكونات إلى ارتخاء الهياكل الداعمة، مما يؤثر على ميل الألواح الشمسية، مما يؤدي إلى انخفاض توليد الطاقة، أو حتى الفشل الهيكلي الكامل. عمليات التفتيش المنتظمة أمر بالغ الأهمية.

وزن الصابورة المناسب: في مشاريع الطاقة الشمسية ذات الأسطح المسطحة، تستخدم معظم التصميمات الكتل الخرسانية لوزن الصابورة لتجنب إتلاف هيكل السقف. كلما كانت الصابورة أثقل، زادت قوة الاحتكاك بين الكتل والسقف، مما يوفر مقاومة أكبر للرياح. يمكن أن يؤدي وزن الصابورة غير الكافي إلى إزاحة الألواح الشمسية وانهيارها في نهاية المطاف أثناء الرياح القوية.

اجراءات وقائية

1. أدوات تثبيت آمنة: قبل حلول الطقس القاسي، تأكد من ربط البراغي والمسامير وأدوات التثبيت بشكل آمن. تحقق من عدم وجود أي ارتخاء في المشابك الوسطى والمشابك الطرفية، وقم بمعالجة أي مشكلات على الفور.
2. تثبيت أحزمة الرياح: في محطات الطاقة الشمسية التي لا تحتوي على حماية إضافية من الرياح، فكر في تركيب وتأمين أحزمة الرياح لمنع حركة إطار الدعم. بالإضافة إلى ذلك، قم بتثبيت المنشآت الأرضية بقوة.
3. التحقق من ثبات التركيبات: بالنسبة لمحطات الطاقة الشمسية التي تستخدم الخطافات والتركيبات للتركيب، قم بفحص ثباتها بانتظام. في حالة التركيبات ذات الأسطح المسطحة، فكر في استخدام سلك حديدي بسمك 2 مم² لتجميع وتأمين صفوف الألواح التي تواجه الريح.
4. فحص المكونات الكهربائية: التأكد من عزل وإغلاق جميع المعدات الكهربائية في محطة الطاقة الشمسية. تحقق من الاتصال الصحيح لمحطات التيار المتردد والتيار المستمر. في المناطق المعرضة للفيضانات، فكر في نقل العاكسات إلى أرض مرتفعة أو تنفيذ تدابير وقائية.

وفي الختام

وتؤكد الأحداث الأخيرة التي لحقت بمحطات الطاقة الشمسية بسبب الرياح أهمية مقاومة الرياح في تصميم وصيانة هذه المرافق. يجب على أصحاب محطات الطاقة الشمسية والمشغلين وشركات البناء اتخاذ خطوات استباقية لمنع الحوادث المرتبطة بالرياح، وحماية استثماراتهم ومستقبل إنتاج الطاقة النظيفة. ومن خلال الالتزام بهذه المبادئ التوجيهية وإعطاء الأولوية لمقاومة الرياح، يمكن لصناعة الطاقة الشمسية أن تستمر في الازدهار والمساهمة في مستقبل مستدام للجميع.