Minderung windbedingter Schäden in Solarkraftwerken weltweit

Die globale Solarenergiebranche verzeichnete im Laufe der Jahre ein erhebliches Wachstum, wobei Solarkraftwerke einen erheblichen Beitrag zur Landschaft der erneuerbaren Energien leisten. Eine oft übersehene Bedrohung für Solarkraftwerke sind jedoch die Schäden, die durch starke Winde verursacht werden. Jüngste Vorfälle in verschiedenen Regionen verdeutlichen die Notwendigkeit für Eigentümer, Betreiber und Baufirmen von Solarkraftwerken, bei ihrer Planung und Wartung den Windwiderstand zu priorisieren.

Windbedingte Vorfälle

Am 1. Februar 2023 wurde ein dezentrales Solarkraftwerk im Landkreis Muyang in Jiangsu, China, Opfer starker Winde, was zu erheblichen Schäden an der Anlage führte. Lokale meteorologische Berichte zeigten, dass der Tag von Nordostwinden der Stärke 4 bis 5 geprägt war, mit Böen von 6 bis 7 auf der Beaufort-Skala. Experten gehen davon aus, dass der Unfall möglicherweise durch die Verwendung von Dehnschraubenstrukturen in den Solarpaneelen verschlimmert wurde. Viele argumentieren jedoch, dass die Hauptursache in unzureichenden Windschutzstandards liegt, insbesondere in Küstenprovinzen wie Jiangsu, wo Taifune während der Taifunsaison häufig die Kategorie 12 überschreiten. Daher sollte die Verbesserung des Windwiderstands bereits in der ersten Entwurfsphase des Projekts berücksichtigt werden.

Bei diesem speziellen Solarkraftwerk fehlten feste Fundamente oder Zementpfeiler, was entweder auf minderwertige Baupraktiken oder auf Kostensenkungsmaßnahmen des Eigentümers schließen lässt. Angesichts der Küstenlage von Jiangsu und der häufigen Taifune im Sommer und Herbst hätte die Windbeständigkeit während der Entwurfsphase der Anlage eine vorrangige Überlegung sein müssen.

Ebenso erlitt im November des Vorjahres ein Solarprojekt der China Petrochemical Corporation (Sinopec) aufgrund widriger Wetterbedingungen erhebliche Schäden. Fast hundert Megawatt Solarmodule wurden durch starke Winde umgeworfen. Der Vorfall wurde auf zwei Hauptfaktoren zurückgeführt: extreme Wetterbedingungen und unzureichende strukturelle Festigkeit der Stützrahmen. Die örtliche Wetterbehörde hatte am 27. November 2022 für das Gebiet eine rote Windwarnung mit Böen über 13 auf der Beaufort-Skala herausgegeben. Es war klar, dass der Entwurf des Projekts die möglichen Auswirkungen extremer Wetterbedingungen in der Region nicht berücksichtigte.

Schäden an Solarkraftwerken durch starke Winde waren nicht auf diese beiden Standorte beschränkt. Ähnliche Ereignisse ereigneten sich in Yuncheng und Jincheng in Shanxi sowie in Yantai in Shandong rund um das chinesische Neujahr. Branchenexperten betonen, dass ein windbeständiges Design besonders in Jahreszeiten mit häufig starkem Wind wie Frühling und Sommer von entscheidender Bedeutung ist.

Wichtige Überlegungen zum Windwiderstand

Untersuchen Sie Rost auf Stützstrukturen: Eine unzureichende Qualität der Stützstrukturkomponenten kann zu langfristigen Stabilitätsproblemen führen. Durch Rost oder das Ablösen von Bauteilen können sich Stützstrukturen lockern, was die Neigung von Solarmodulen beeinträchtigt und zu einer verringerten Energieerzeugung oder sogar zum völligen Strukturversagen führt. Regelmäßige Kontrollen sind von entscheidender Bedeutung.

Ausreichendes Ballastgewicht: Bei Flachdach-Solarprojekten verwenden die meisten Konstruktionen Betonblöcke als Ballastgewicht, um eine Beschädigung der Dachkonstruktion zu vermeiden. Je schwerer der Ballast ist, desto größer ist die Reibungskraft zwischen den Blöcken und dem Dach, was zu einem höheren Windwiderstand führt. Ein unzureichendes Ballastgewicht kann bei starkem Wind dazu führen, dass sich das Solarmodul verschiebt und schließlich zusammenbricht.

Vorsichtsmaßnahmen

1. Sichere Befestigungselemente: Stellen Sie vor dem Einsetzen von Unwettern sicher, dass Schrauben, Bolzen und Befestigungselemente sicher angezogen sind. Überprüfen Sie, ob sich die Mittel- und Endklemmen lockern, und beheben Sie etwaige Probleme umgehend.
2. Windschutz installieren: In Solarkraftwerken ohne zusätzlichen Windschutz sollten Sie die Installation und Sicherung von Windschutz in Erwägung ziehen, um Bewegungen des Stützrahmens zu verhindern. Erdinstallationen zusätzlich fest verankern.
3. Überprüfen Sie die Stabilität der Befestigung: Überprüfen Sie bei Solarkraftwerken, die Haken und Befestigungen für die Installation verwenden, regelmäßig deren Stabilität. Bei Flachdachinstallationen ist die Verwendung von 2 mm² Eisendraht zur Bündelung und Sicherung der dem Wind zugewandten Paneelreihen in Betracht zu ziehen.
4. Überprüfen Sie die elektrischen Komponenten: Stellen Sie die Isolierung und Abdichtung aller elektrischen Geräte im Solarkraftwerk sicher. Überprüfen Sie den ordnungsgemäßen Anschluss der AC- und DC-Klemmen. In überschwemmungsgefährdeten Gebieten sollten Sie darüber nachdenken, Wechselrichter auf höher gelegenes Gelände zu verlegen oder Schutzmaßnahmen zu ergreifen.

Zusammenfassung

Die jüngsten Vorfälle windbedingter Schäden an Solarkraftwerken unterstreichen die Bedeutung der Windbeständigkeit bei der Planung und Wartung solcher Anlagen. Eigentümer, Betreiber und Baufirmen von Solarkraftwerken sollten proaktive Maßnahmen ergreifen, um windbedingte Vorfälle zu verhindern und so sowohl ihre Investitionen als auch die Zukunft der sauberen Energieerzeugung zu sichern. Durch die Einhaltung dieser Richtlinien und die Priorisierung der Windbeständigkeit kann die Solarenergiebranche weiterhin florieren und zu einer nachhaltigen Zukunft für alle beitragen.