Het beperken van windgerelateerde schade in zonne-energiecentrales wereldwijd

De mondiale zonne-energie-industrie heeft in de loop der jaren een substantiële groei doorgemaakt, waarbij zonne-energiecentrales een aanzienlijke bijdrage leveren aan het landschap van hernieuwbare energie. Een vaak over het hoofd geziene bedreiging voor zonne-energiecentrales is echter de schade veroorzaakt door harde wind. Recente incidenten in verschillende regio’s benadrukken de noodzaak voor eigenaren, exploitanten en bouwbedrijven van zonne-energiecentrales om prioriteit te geven aan windweerstand in hun ontwerpen en onderhoudspraktijken.

Windgerelateerde incidenten

Op 1 februari 2023 werd een gedistribueerde zonne-energiecentrale in de provincie Muyang in Jiangsu, China, het slachtoffer van krachtige wind, wat resulteerde in grote schade aan de faciliteit. Lokale meteorologische rapporten gaven aan dat de dag werd gekenmerkt door noordoostelijke winden van niveau 4 tot 5, met windstoten tot 6 tot 7 op de schaal van Beaufort. Deskundigen denken dat het ongeval mogelijk is verergerd door het gebruik van expansieschroefstructuren in de zonnepanelen. Velen beweren echter dat de oorzaak ligt in ontoereikende windbestendigheidsnormen, vooral in kustprovincies als Jiangsu, waar tyfoons tijdens het tyfoonseizoen vaak boven categorie 12 komen. Daarom moet vanaf de initiële ontwerpfase van het project rekening worden gehouden met het verbeteren van de windweerstand.

Deze specifieke zonne-energiecentrale had geen vaste fundering of cementpijlers, wat duidt op ondermaatse bouwpraktijken of kostenbesparende maatregelen van de eigenaar. Gezien de ligging aan de kust van Jiangsu en de frequente tyfonen in de zomer en herfst, had windweerstand een primaire overweging moeten zijn tijdens de ontwerpfase van de fabriek.

Op dezelfde manier leed een zonne-energieproject van China Petrochemical Corporation (Sinopec) in november van het voorgaande jaar grote schade als gevolg van ongunstige weersomstandigheden. Bijna honderd megawatt aan zonnepanelen werden omvergeworpen door harde wind. Het incident werd toegeschreven aan twee belangrijke factoren: extreme weersomstandigheden en onvoldoende structurele sterkte van de steunframes. Het plaatselijke weerbureau had op 27 november 2022 een rode windwaarschuwing afgegeven voor het gebied, met windstoten van meer dan 13 op de schaal van Beaufort. Het was duidelijk dat bij het ontwerp van het project geen rekening werd gehouden met de potentiële impact van extreem weer in de regio.

Incidenten waarbij zonne-energiecentrales beschadigd raakten door harde wind, bleven niet beperkt tot deze twee locaties. Soortgelijke gebeurtenissen vonden plaats in Shanxi's Yuncheng en Jincheng, evenals in Shandong's Yantai, rond de Chinese Nieuwjaarsperiode. Experts uit de industrie benadrukken dat een ontwerp met windweerstand essentieel is, vooral tijdens seizoenen met frequente harde wind, zoals de lente en de zomer.

Belangrijke overwegingen voor windweerstand

Inspecteer roest op ondersteunende structuren: Ontoereikende kwaliteit van componenten van de ondersteunende structuur kan op de lange termijn leiden tot stabiliteitsproblemen. Roest of losraken van componenten kan ervoor zorgen dat steunconstructies loskomen, waardoor de kanteling van zonnepanelen wordt beïnvloed, wat leidt tot verminderde energieopwekking of zelfs volledig structureel falen. Regelmatige inspecties zijn cruciaal.

Voldoende ballastgewicht: Bij zonneprojecten met platte daken gebruiken de meeste ontwerpen betonblokken voor ballastgewicht om schade aan de dakconstructie te voorkomen. Hoe zwaarder de ballast, hoe groter de wrijvingskracht tussen de blokken en het dak, waardoor er een grotere windweerstand ontstaat. Onvoldoende ballastgewicht kan resulteren in verplaatsing van zonnepanelen en uiteindelijk instorten tijdens harde wind.

Preventieve maatregelen

1. Veilige bevestigingen: Zorg ervoor dat vóór de komst van zwaar weer de schroeven, bouten en bevestigingsmiddelen stevig zijn vastgedraaid. Controleer of de middenklemmen en eindklemmen loskomen en verhelp eventuele problemen onmiddellijk.
2. Windversteviging installeren: Bij zonne-energiecentrales zonder extra windbescherming kunt u overwegen om windversteviging te installeren en vast te zetten om beweging van het steunframe te voorkomen. Veranker bovendien installaties op de grond stevig.
3. Controleer de stabiliteit van de armatuur: Inspecteer regelmatig de stabiliteit van zonne-energiecentrales die haken en armaturen gebruiken voor de installatie. Bij installaties op platte daken kunt u overwegen om 2 mm² ijzerdraad te gebruiken om rijen panelen die naar de wind gericht zijn te bundelen en vast te zetten.
4. Inspecteer elektrische componenten: Zorg voor de isolatie en afdichting van alle elektrische apparatuur in de zonne-energiecentrale. Controleer de juiste aansluiting van de AC- en DC-aansluitingen. In overstromingsgevoelige gebieden kunt u overwegen de omvormers naar hoger gelegen gebieden te verplaatsen of beschermende maatregelen te nemen.

Conclusie

De recente incidenten van door de wind veroorzaakte schade aan zonne-energiecentrales onderstrepen het belang van windweerstand bij het ontwerp en het onderhoud van dergelijke faciliteiten. Eigenaren, exploitanten en bouwbedrijven van zonne-energiecentrales moeten proactieve stappen ondernemen om windgerelateerde incidenten te voorkomen en zowel hun investeringen als de toekomst van de productie van schone energie veilig te stellen. Door deze richtlijnen te volgen en prioriteit te geven aan windweerstand kan de zonne-energie-industrie blijven bloeien en bijdragen aan een duurzame toekomst voor iedereen.