Łagodzenie szkód spowodowanych wiatrem w elektrowniach słonecznych na całym świecie

Na przestrzeni lat światowy przemysł energii słonecznej odnotował znaczny rozwój, a elektrownie słoneczne znacząco przyczyniły się do rozwoju energii odnawialnej. Często jednak pomijanym zagrożeniem dla elektrowni słonecznych są szkody powodowane przez silne wiatry. Niedawne incydenty w różnych regionach uwydatniają potrzebę, aby właściciele, operatorzy i firmy budowlane elektrowni słonecznych traktowali priorytetowo odporność na wiatr w swoich projektach i praktykach konserwacyjnych.

Incydenty związane z wiatrem

1 lutego 2023 r. rozproszona elektrownia słoneczna w hrabstwie Muyang w Jiangsu w Chinach padła ofiarą silnych wiatrów, które spowodowały rozległe zniszczenia obiektu. Lokalne raporty meteorologiczne wskazywały, że tego dnia wiał wiatr północno-wschodni o sile od 4 do 5, w porywach dochodzący do 6 do 7 w skali Beauforta. Eksperci uważają, że wypadek mógł się zaostrzyć w wyniku zastosowania śrub rozprężnych w panelach słonecznych. Jednak wielu twierdzi, że podstawową przyczyną są niewystarczające standardy odporności na wiatr, szczególnie w prowincjach przybrzeżnych, takich jak Jiangsu, gdzie tajfuny często przekraczają kategorię 12 w sezonie tajfunów. Dlatego też zwiększenie oporu powietrza należy rozważyć już na etapie wstępnego projektowania projektu.

W tej konkretnej elektrowni słonecznej brakowało stałych fundamentów ani cementowych filarów, co sugerowało albo niespełniające norm praktyki budowlane, albo podjęte przez właściciela działania mające na celu zmniejszenie kosztów. Biorąc pod uwagę nadmorskie położenie Jiangsu i częste tajfuny latem i jesienią, na etapie projektowania elektrowni należy przede wszystkim uwzględnić opór wiatru.

Podobnie w listopadzie poprzedniego roku projekt fotowoltaiczny prowadzony przez China Petrochemical Corporation (Sinopec) poniósł rozległe szkody z powodu niekorzystnych warunków pogodowych. Silny wiatr powalił prawie sto megawatów paneli słonecznych. Incydent przypisano dwóm głównym czynnikom: ekstremalnym warunkom pogodowym i niewystarczającej wytrzymałości konstrukcyjnej ram wsporczych. W dniu 27 listopada 2022 r. Lokalna agencja pogodowa wydała dla tego obszaru czerwone ostrzeżenie przed wiatrem, którego siła w porywach przekracza 13 w skali Beauforta. Było jasne, że w projekcie projektu nie uwzględniono potencjalnego wpływu ekstremalnych warunków pogodowych w regionie.

Przypadki uszkodzeń elektrowni słonecznych przez silne wiatry nie ograniczały się do tych dwóch lokalizacji. Podobne wydarzenia miały miejsce w Yuncheng i Jincheng w Shanxi, a także Yantai w Shandong w okresie chińskiego Nowego Roku. Eksperci branżowi podkreślają, że projektowanie odporności na wiatr jest niezbędne, szczególnie w porach roku, w których często występują silne wiatry, takich jak wiosna i lato.

Kluczowe kwestie dotyczące odporności na wiatr

Sprawdź rdzę na konstrukcjach wsporczych: Nieodpowiednia jakość elementów konstrukcji wsporczej może prowadzić do długoterminowych problemów ze stabilnością. Rdza lub oderwanie się komponentów może spowodować poluzowanie konstrukcji wsporczych, wpływając na nachylenie paneli słonecznych, prowadząc do zmniejszenia wytwarzania energii, a nawet całkowitej awarii konstrukcji. Regularne przeglądy mają kluczowe znaczenie.

Odpowiedni ciężar balastowy: W projektach fotowoltaicznych z płaskim dachem większość projektów wykorzystuje bloki betonowe jako balast, aby uniknąć uszkodzenia konstrukcji dachu. Im cięższy balast, tym większa siła tarcia pomiędzy blokami a dachem, co zapewnia większy opór wiatru. Niewystarczający ciężar balastu może spowodować przemieszczenie panelu słonecznego i ostateczne zawalenie się podczas silnego wiatru.

Środki zapobiegawcze

1. Zabezpiecz elementy złączne: Przed nadejściem trudnych warunków pogodowych upewnij się, że śruby, wkręty i elementy złączne są dobrze dokręcone. Sprawdź, czy nie doszło do poluzowania zacisków środkowych i końcowych, a następnie niezwłocznie rozwiąż wszelkie problemy.
2. Zainstaluj usztywnienia wiatrowe: W elektrowniach słonecznych bez dodatkowej ochrony przed wiatrem rozważ zainstalowanie i zabezpieczenie stężeń wiatrowych, aby zapobiec przemieszczaniu się ramy nośnej. Dodatkowo mocno zakotwicz instalacje naziemne.
3. Sprawdź stabilność uchwytu: W przypadku elektrowni słonecznych korzystających z haków i uchwytów do instalacji należy regularnie sprawdzać ich stabilność. W przypadku instalacji na dachu płaskim należy rozważyć użycie drutu żelaznego o przekroju 2 mm² do wiązania i zabezpieczania rzędów paneli skierowanych w stronę wiatru.
4. Sprawdź komponenty elektryczne: Zapewnij izolację i uszczelnienie całego sprzętu elektrycznego w elektrowni słonecznej. Sprawdź prawidłowe podłączenie zacisków AC i DC. Na obszarach narażonych na powodzie należy rozważyć przeniesienie falowników na wyższy poziom lub wdrożenie środków ochronnych.

Wnioski

Niedawne przypadki uszkodzeń elektrowni słonecznych wywołanych wiatrem podkreślają znaczenie oporu wiatru w projektowaniu i konserwacji takich obiektów. Właściciele, operatorzy i firmy budowlane elektrowni słonecznych powinni podjąć proaktywne kroki, aby zapobiegać zdarzeniom związanym z wiatrem, chroniąc zarówno swoje inwestycje, jak i przyszłość produkcji czystej energii. Przestrzegając tych wytycznych i traktując priorytetowo odporność na wiatr, przemysł energii słonecznej może nadal prosperować i przyczyniać się do zrównoważonej przyszłości dla wszystkich.