Att mildra vindrelaterade skador i solkraftverk över hela världen

Den globala solenergiindustrin har bevittnat en betydande tillväxt under åren, med solkraftverk som bidragit avsevärt till landskapet för förnybar energi. Ett ofta förbisett hot mot solkraftverk är dock skadorna som orsakas av starka vindar. Nya incidenter i olika regioner visar på behovet för solkraftverksägare, operatörer och byggföretag att prioritera vindmotstånd i sina konstruktioner och underhållsmetoder.

Vindrelaterade incidenter

Den 1 februari 2023 föll ett distribuerat solkraftverk i Jiangsus Muyang County, Kina, offer för kraftiga vindar, vilket resulterade i omfattande skador på anläggningen. Lokala meteorologiska rapporter indikerade att dagen präglades av nordostvindar på nivåerna 4 till 5, med vindbyar som nådde 6 till 7 på Beaufort-skalan. Experter tror att olyckan kan ha förvärrats av användningen av expansionsskruvstrukturer i solpanelerna. Men många hävdar att grundorsaken ligger i otillräckliga vindbeständiga standarder, särskilt i kustprovinser som Jiangsu, där tyfoner ofta överstiger kategori 12 under tyfonsäsongen. Därför bör förbättring av vindmotståndet övervägas från projektets inledande designfas.

Detta specifika solkraftverk saknade fasta fundament eller cementpirer, vilket tyder på antingen undermåliga byggmetoder eller kostnadsbesparande åtgärder från ägaren. Med tanke på Jiangsus kustläge och frekventa tyfoner på sommaren och hösten borde vindmotståndet ha varit en primär faktor under anläggningens designfas.

På samma sätt drabbades ett solenergiprojekt som drivs av China Petrochemical Corporation (Sinopec) i november föregående år av omfattande skador på grund av ogynnsamma väderförhållanden. Nästan hundra megawatt solpaneler störtades av hårda vindar. Incidenten tillskrevs två huvudfaktorer: extrema väderförhållanden och otillräcklig strukturell styrka hos stödramarna. Den lokala väderbyrån hade utfärdat en röd vindvarning för området den 27 november 2022, med vindbyar som översteg 13 på Beaufort-skalan. Det var tydligt att projektets design inte tog hänsyn till den potentiella påverkan av extremt väder i regionen.

Incidenter där solkraftverk skadades av kraftiga vindar var inte begränsade till dessa två platser. Liknande händelser inträffade i Shanxis Yuncheng och Jincheng, såväl som Shandongs Yantai, runt den kinesiska nyårsperioden. Branschexperter betonar att vindmotståndsdesign är avgörande, särskilt under säsonger med frekventa starka vindar, som vår och sommar.

Viktiga överväganden för vindmotstånd

Inspektera rost på stödstrukturer: Otillräcklig kvalitet på stödstrukturkomponenter kan leda till långsiktiga stabilitetsproblem. Rost eller komponentlossning kan göra att stödstrukturer lossnar, vilket påverkar solpanelernas lutning, vilket leder till minskad energigenerering eller till och med fullständigt strukturellt fel. Regelbundna inspektioner är avgörande.

Tillräcklig ballastvikt: I solenergiprojekt med platta tak använder de flesta konstruktioner betongblock för ballastvikt för att undvika att skada takkonstruktionen. Ju tyngre ballast desto större friktionskraft mellan blocken och taket, vilket ger större vindmotstånd. Otillräcklig ballastvikt kan resultera i att solpanelen förskjuts och eventuellt kollapsar under starka vindar.

Förebyggande åtgärder

1. Säkra fästelement: Se till att skruvar, bultar och fästelement är ordentligt åtdragna innan svåra väderförhållanden kommer. Kontrollera om mittklämmorna och ändklämmorna har lossnat och åtgärda omedelbart eventuella problem.
2. Installera vindstöd: I solkraftverk utan extra vindskydd, överväg att installera och säkra vindstöd för att förhindra att stödramen rör sig. Förankra dessutom markbaserade installationer.
3. Verifiera fixturstabilitet: För solkraftverk som använder krokar och fixturer för installation, inspektera regelbundet deras stabilitet. Vid installationer med platta tak, överväg att använda 2 mm² järntråd för att bunta ihop och säkra rader av paneler mot vinden.
4. Inspektera elektriska komponenter: Säkerställ isolering och tätning av all elektrisk utrustning i solkraftverket. Verifiera korrekt anslutning av AC- och DC-anslutningar. I översvämningsutsatta områden, överväg att flytta omriktare till högre mark eller vidta skyddsåtgärder.

Slutsats

De senaste incidenterna med vindinducerade skador på solkraftverk understryker vikten av vindmotstånd vid design och underhåll av sådana anläggningar. Ägare, operatörer och byggföretag av solkraftverk bör vidta proaktiva åtgärder för att förhindra vindrelaterade incidenter och säkra både deras investeringar och framtiden för produktion av ren energi. Genom att följa dessa riktlinjer och prioritera vindmotstånd kan solenergiindustrin fortsätta att frodas och bidra till en hållbar framtid för alla.