Μετριασμός των ζημιών που σχετίζονται με τον άνεμο σε ηλιακούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής παγκοσμίως

Η παγκόσμια βιομηχανία ηλιακής ενέργειας έχει σημειώσει σημαντική ανάπτυξη όλα αυτά τα χρόνια, με τους σταθμούς ηλιακής ενέργειας να συμβάλλουν σημαντικά στο τοπίο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Ωστόσο, μια απειλή που συχνά παραβλέπεται για τους σταθμούς ηλιακής ενέργειας είναι οι ζημιές που προκαλούνται από τους ισχυρούς ανέμους. Πρόσφατα περιστατικά σε διάφορες περιοχές υπογραμμίζουν την ανάγκη για τους ιδιοκτήτες, τους χειριστές και τις κατασκευαστικές εταιρείες ηλιακών σταθμών να δώσουν προτεραιότητα στην αντίσταση στον αέρα στα σχέδια και τις πρακτικές συντήρησης τους.

Περιστατικά που σχετίζονται με τον άνεμο

Την 1η Φεβρουαρίου 2023, ένας κατανεμημένος σταθμός ηλιακής ενέργειας στην κομητεία Muyang του Jiangsu, στην Κίνα, έπεσε θύμα ισχυρών ανέμων, με αποτέλεσμα να προκληθούν εκτεταμένες ζημιές στην εγκατάσταση. Τοπικές μετεωρολογικές αναφορές ανέφεραν ότι η ημέρα χαρακτηρίστηκε από βορειοανατολικούς ανέμους στα επίπεδα 4 έως 5, με ριπές να έφτασαν τα 6 με 7 μποφόρ. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι το ατύχημα μπορεί να έχει επιδεινωθεί από τη χρήση δομών με κοχλία διαστολής στα ηλιακά πάνελ. Ωστόσο, πολλοί υποστηρίζουν ότι η βασική αιτία έγκειται στα ανεπαρκή πρότυπα αντοχής στον άνεμο, ιδιαίτερα σε παράκτιες επαρχίες όπως το Jiangsu, όπου οι τυφώνες συχνά ξεπερνούν την κατηγορία 12 κατά την περίοδο των τυφώνων. Επομένως, η ενίσχυση της αντίστασης στον αέρα θα πρέπει να ληφθεί υπόψη από την αρχική φάση σχεδιασμού του έργου.

Ο συγκεκριμένος ηλιακός σταθμός δεν είχε σταθερά θεμέλια ή τσιμεντένιες προβλήτες, κάτι που υποδηλώνει είτε υποτυπώδεις κατασκευαστικές πρακτικές είτε μέτρα μείωσης του κόστους από τον ιδιοκτήτη. Δεδομένης της παράκτιας θέσης του Jiangsu και των συχνών τυφώνων το καλοκαίρι και το φθινόπωρο, η αντίσταση στον αέρα θα έπρεπε να ήταν πρωταρχικός παράγοντας κατά τη φάση σχεδιασμού του εργοστασίου.

Ομοίως, τον Νοέμβριο του προηγούμενου έτους, ένα ηλιακό έργο που διαχειριζόταν η China Petrochemical Corporation (Sinopec) υπέστη εκτεταμένες ζημιές λόγω δυσμενών καιρικών συνθηκών. Σχεδόν εκατό μεγαβάτ ηλιακών συλλεκτών ανατράπηκαν από τους ισχυρούς ανέμους. Το περιστατικό αποδόθηκε σε δύο βασικούς παράγοντες: τις ακραίες καιρικές συνθήκες και την ανεπαρκή δομική αντοχή των πλαισίων στήριξης. Η τοπική μετεωρολογική υπηρεσία είχε εκδώσει προειδοποίηση κόκκινου ανέμου για την περιοχή στις 27 Νοεμβρίου 2022, με ριπές που ξεπερνούσαν τα 13 μποφόρ. Ήταν σαφές ότι ο σχεδιασμός του έργου δεν έλαβε υπόψη τις πιθανές επιπτώσεις των ακραίων καιρικών συνθηκών στην περιοχή.

Τα περιστατικά των ηλιακών σταθμών που υπέστησαν ζημιές από ισχυρούς ανέμους δεν περιορίστηκαν σε αυτές τις δύο τοποθεσίες. Παρόμοια γεγονότα συνέβησαν στο Yuncheng και στο Jincheng της Shanxi, καθώς και στο Yantai της Shandong, κατά την περίοδο της κινεζικής Πρωτοχρονιάς. Οι ειδικοί του κλάδου τονίζουν ότι ο σχεδιασμός της αντοχής στον αέρα είναι απαραίτητος, ειδικά κατά τις εποχές με συχνούς ισχυρούς ανέμους, όπως η άνοιξη και το καλοκαίρι.

Βασικά ζητήματα για την αντίσταση στον άνεμο

Επιθεωρήστε τη σκουριά στις δομές στήριξης: Η ανεπαρκής ποιότητα των εξαρτημάτων της δομής στήριξης μπορεί να οδηγήσει σε μακροπρόθεσμα προβλήματα σταθερότητας. Η σκουριά ή η αποκόλληση εξαρτημάτων μπορεί να προκαλέσει χαλάρωση των δομών στήριξης, επηρεάζοντας την κλίση των ηλιακών συλλεκτών, οδηγώντας σε μειωμένη παραγωγή ενέργειας ή ακόμη και σε πλήρη δομική αστοχία. Οι τακτικοί έλεγχοι είναι κρίσιμοι.

Επαρκές βάρος έρματος: Σε ηλιακά έργα με επίπεδη οροφή, τα περισσότερα σχέδια χρησιμοποιούν τσιμεντόλιθους για βάρος έρματος για να αποφευχθεί η καταστροφή της δομής της οροφής. Όσο πιο βαρύ είναι το έρμα, τόσο μεγαλύτερη είναι η δύναμη τριβής μεταξύ των μπλοκ και της οροφής, παρέχοντας μεγαλύτερη αντίσταση στον αέρα. Το ανεπαρκές βάρος έρματος μπορεί να οδηγήσει σε μετατόπιση του ηλιακού πάνελ και σε ενδεχόμενη κατάρρευση κατά τη διάρκεια ισχυρών ανέμων.

Προληπτικά μέτρα

1. Ασφαλίστε τους συνδετήρες: Πριν από την άφιξη των έντονων καιρικών φαινομένων, βεβαιωθείτε ότι οι βίδες, τα μπουλόνια και οι σύνδεσμοι είναι καλά σφιγμένοι. Ελέγξτε για τυχόν χαλάρωση των μεσαίων σφιγκτήρων και των τελικών σφιγκτήρων και αντιμετωπίστε αμέσως τυχόν προβλήματα.
2. Εγκαταστήστε αιολική στήριξη: Σε ηλιακούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής χωρίς πρόσθετη προστασία από τον άνεμο, εξετάστε το ενδεχόμενο να εγκαταστήσετε και να ασφαλίσετε αιολικά στηρίγματα για να αποτρέψετε την κίνηση του πλαισίου στήριξης. Επιπλέον, αγκυρώστε σταθερά τις επίγειες εγκαταστάσεις.
3. Επαληθεύστε τη σταθερότητα του εξαρτήματος: Για ηλιακούς σταθμούς που χρησιμοποιούν άγκιστρα και εξαρτήματα για εγκατάσταση, επιθεωρείτε τακτικά τη σταθερότητά τους. Στην περίπτωση εγκαταστάσεων με επίπεδη οροφή, εξετάστε το ενδεχόμενο να χρησιμοποιήσετε σύρμα σιδήρου 2 mm² για να δεσμεύσετε και να ασφαλίσετε σειρές πάνελ που βλέπουν στον άνεμο.
4. Επιθεώρηση ηλεκτρικών εξαρτημάτων: Εξασφαλίστε τη μόνωση και τη σφράγιση όλου του ηλεκτρικού εξοπλισμού στο εργοστάσιο ηλιακής ενέργειας. Επαληθεύστε τη σωστή σύνδεση των ακροδεκτών AC και DC. Σε περιοχές που είναι επιρρεπείς στις πλημμύρες, εξετάστε το ενδεχόμενο να μετακινήσετε τους μετατροπείς σε υψηλότερα εδάφη ή να εφαρμόσετε προστατευτικά μέτρα.

Συμπέρασμα

Τα πρόσφατα περιστατικά ζημιών που προκαλούνται από τον άνεμο σε σταθμούς ηλιακής ενέργειας υπογραμμίζουν τη σημασία της αντίστασης στον αέρα στο σχεδιασμό και τη συντήρηση τέτοιων εγκαταστάσεων. Οι ιδιοκτήτες σταθμών ηλιακής ενέργειας, οι χειριστές και οι κατασκευαστικές εταιρείες θα πρέπει να λάβουν προληπτικά μέτρα για την πρόληψη συμβάντων που σχετίζονται με τον άνεμο, προστατεύοντας τόσο τις επενδύσεις τους όσο και το μέλλον της παραγωγής καθαρής ενέργειας. Τηρώντας αυτές τις οδηγίες και δίνοντας προτεραιότητα στην αντίσταση στον άνεμο, η βιομηχανία ηλιακής ενέργειας μπορεί να συνεχίσει να ευδοκιμεί και να συμβάλλει σε ένα βιώσιμο μέλλον για όλους.