Tuulega seotud kahjude leevendamine päikeseelektrijaamades kogu maailmas

Ülemaailmne päikeseenergiatööstus on aastate jooksul märgatavalt kasvanud ning päikeseelektrijaamad on taastuvenergia maastikul oluliselt kaasa aidanud. Tihti tähelepanuta jäetud oht päikeseelektrijaamadele on aga tugeva tuule tekitatud kahju. Hiljutised intsidendid erinevates piirkondades rõhutavad päikeseelektrijaamade omanike, käitajate ja ehitusettevõtete vajadust seada oma projekteerimisel ja hooldustegevuses esikohale tuuletakistus.

Tuulega seotud juhtumid

1. veebruaril 2023 langes Hiinas Jiangsu Muyangi maakonnas asuv hajutatud päikeseelektrijaam võimsa tuule ohvriks, mille tagajärjel sai rajatis ulatuslikke kahjustusi. Kohalikud meteoroloogilised teated näitasid, et päeval oli kirdetuul 4–5, puhanguti 6–7 Beauforti skaalal. Eksperdid usuvad, et õnnetust võis süvendada päikesepaneelide paisumiskruvikonstruktsioonide kasutamine. Paljud väidavad aga, et algpõhjus peitub ebapiisavates tuulekindluse standardites, eriti rannikuäärsetes provintsides nagu Jiangsu, kus taifuunide hooajal ületavad taifuunid sageli 12. kategooria piiri. Seetõttu tuleks tuuletakistuse suurendamist kaaluda projekti esialgses projekteerimisetapis.

Sellel konkreetsel päikeseelektrijaamal puudusid fikseeritud vundamendid ega tsemendisambad, mis viitab nõuetele mittevastavale ehitustavale või omaniku kulude kärpimismeetmetele. Arvestades Jiangsu rannikuäärset asukohta ning suvel ja sügisel sagedasi taifuune, oleks pidanud tuuletakistus olema tehase projekteerimisetapis esmatähtis.

Samamoodi sai eelmise aasta novembris ebasoodsate ilmastikutingimuste tõttu ulatuslikke kahjusid Hiina Petrokeemiakorporatsiooni (Sinopec) juhitud päikeseprojekt. Ligi sada megavatti päikesepaneele kukutasid tugevad tuuled. Intsidendi põhjuseks oli kaks peamist tegurit: äärmuslikud ilmastikutingimused ja tugiraamide ebapiisav konstruktsioonitugevus. Kohalik ilmaagentuur oli 27. novembril 2022 andnud piirkonda punase tuulehoiatuse, puhanguti üle 13 Beauforti skaalal. Oli selge, et projekti ülesehitus ei arvestanud äärmuslike ilmastikutingimuste võimalikku mõju piirkonnas.

Päikeseelektrijaamade tugeva tuule tõttu kahjustada saanud juhtumid ei piirdunud nende kahe asukohaga. Sarnased sündmused leidsid aset Shanxi Yunchengis ja Jinchengis ning Shandongi Yantais Hiina uusaasta perioodil. Tööstuse eksperdid rõhutavad, et tuulekindluse disain on hädavajalik, eriti sagedaste tugevate tuultega hooaegadel, näiteks kevadel ja suvel.

Tuulekindluse peamised kaalutlused

Kontrollige tugistruktuuride roostet: tugistruktuuri komponentide ebapiisav kvaliteet võib põhjustada pikaajalisi stabiilsusprobleeme. Rooste või komponentide eraldumine võib põhjustada tugistruktuuride lõdvenemist, mõjutades päikesepaneelide kallet, mis võib viia energia tootmise vähenemiseni või isegi täieliku konstruktsiooni rikkeni. Regulaarsed kontrollid on üliolulised.

Piisav ballasti kaal: lamekatusega päikeseenergiaprojektide puhul kasutatakse enamikus konstruktsioonides ballastikaaluks betoonplokke, et vältida katusekonstruktsiooni kahjustamist. Mida raskem on ballast, seda suurem on plokkide ja katuse vaheline hõõrdejõud, mis tagab suurema tuuletakistuse. Ebapiisav ballasti kaal võib tugeva tuule korral põhjustada päikesepaneelide nihkumise ja kokkuvarisemise.

Ennetavad meetmed

1. Kinnitage kinnitusdetailid: enne raskete ilmastikuolude saabumist veenduge, et kruvid, poldid ja kinnitusdetailid on kindlalt kinni. Kontrollige, kas kesk- ja otsaklambrid pole lahti tulnud, ja lahendage kõik probleemid viivitamatult.
2. Paigaldage tuuletugede: ilma täiendava tuulekaitseta päikeseelektrijaamades kaaluge tuuletõkke paigaldamist ja kinnitamist, et vältida tugiraami liikumist. Lisaks kinnitage maapealsed paigaldised kindlalt.
3. Kinnitage kinnituste stabiilsus: päikeseelektrijaamade puhul, mis kasutavad paigaldamiseks konkse ja kinnitusi, kontrollige regulaarselt nende stabiilsust. Lamekatusega paigalduse puhul kaaluge 2 mm² raudtraadi kasutamist tuule poole suunatud paneeliridade kokkupanemiseks ja kinnitamiseks.
4. Kontrollige elektrikomponente: tagage päikeseelektrijaama kõigi elektriseadmete isolatsioon ja tihendus. Kontrollige vahelduv- ja alalisvooluklemmide õiget ühendust. Üleujutusohtlikes piirkondades kaaluge inverterite ümberpaigutamist kõrgemale maapinnale või kaitsemeetmete rakendamist.

Järeldus

Hiljutised tuulest põhjustatud päikeseelektrijaamade kahjustused rõhutavad tuuletakistuse tähtsust selliste rajatiste projekteerimisel ja hooldamisel. Päikeseelektrijaamade omanikud, käitajad ja ehitusettevõtted peaksid astuma ennetavaid samme tuulega seotud õnnetuste ärahoidmiseks, kaitstes nii oma investeeringuid kui ka puhta energia tootmise tulevikku. Järgides neid juhiseid ja seades esikohale tuuletakistuse, saab päikeseenergiatööstus jätkuvalt areneda ja aidata kaasa kõigi jätkusuutlikule tulevikule.