Entwodiksyon
Pouse mondyal la nan direksyon enèji renouvlab te kondwi yon ekspansyon rapid nan enstalasyon fotovoltaik (PV) nan anviwònman kotyè ak lanmè. Kapasite PV k ap flote atravè lemond te rive apeprè 5.9 GW nan fen ane 2023 epi li prevwa pou l depase 10 GW pa 2030. PV lanmè ofri avantaj diferan sou sistèm ki baze sou tè-, tankou evite kontrent itilizasyon tè- ak pi gwo pwodiksyon enèji akòz efè refwadisman dlo a sou panno yo. Sepandan, dlo lanmè entwodui yon seri mekanis degradasyon ki fondamantalman menase durability ak pèfòmans modil solè yo nan fason enstalasyon terrestres yo raman rankontre.
Mekanis Dlo Lanmè-Degradasyon Enduit
Kowozyon vè ak pèt optik
Glas kouvèti devan yon modil PV se premye baryè ki ekspoze a dlo lanmè. Etid eksperimantal yo montre ke apre 98 jou imèsyon nan dlo lanmè simulation, transmisyon nan vè PV diminye soti nan 91.46% a 70.35% -yon pèt nan plis pase 21 pwen pousantaj. Degradasyon optik dramatik sa a kondwi pa yon pwosesis depozisyon sekans: mayezyòm-sèl kouch fòme an premye epi akselere korozyon lokal nan sifas la vè, ki te swiv pa kalsyòm- kouch sèl ki, ansanm ak kontinyèl disolisyon vè, plis agrave pèt optik epi redwi pwodiksyon modil.
Kowozyon elektwochimik nan eleman metalik
Dlo lanmè rich nan espès iyonik -Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺, SO₄²⁻-ki gen adsorption oswa pénétration nan modil la kòmanse pwosesis korozyon elektwochimik. Elektwòd metalik, patikilyèman ajan (Ag) ak kwiv (Cu), yo trè sansib a chanjman potansyèl ak difizyon iyon, tou de nan ki konpwomi estabilite alontèm -. Nan rejyon kotyè yo, mòd echèk prensipal la se elektwochimik ak galvanik korozyon ki fèt nan kontak metal ak soude, kòm enfiltrasyon imidite nan panèl la akselere oksidasyon nan kontak metalik ak degradasyon nan materyèl encapsulant.
Yon manifestasyon patikilyèman vizib nan pwosesis sa a se fòmasyon nan liy nwa oswa mak dlo sou sifas modil yo. Sèl -chaje imidite bay yon anviwònman elektwolit pou reyaksyon elektwochimik sou keratin an ajan yo itilize nan metalizasyon selil solè, ki mennen nan fòmasyon an nan oksid ajan ki parèt kòm liy nwa vizib, degrade tou de aparans modil la ak pèfòmans elektrik.
Encapsulant ak Junction Box Vulnerabilite
Ekspozisyon lontan nan imidite nan sèl mennen nan korozyon nan pati modil enpòtan tankou ankadreman, bwat junction, ak sifas vè ki mennen nan yon diminisyon nan pèfòmans ak yon mantèg nan lavi sèvis modil. Si yon bwat distribisyon, tèminal, oswa varyateur enfiltre pa vapè sèl oswa vapè, li evantyèlman rouye akòz depo yo. Se poutèt sa, bwat junction pou aplikasyon pou maren yo ta dwe IP68 sele yo dwe sèl ak prèv imidite.
Pousantaj Degradasyon akselere
Obsèvasyon nan jaden modil bifas yo nan kondisyon kotyè yo rapòte to degradasyon anyèl efikas ant apeprè 0.36% ak 0.75% pa ane pou modil byen-kapsile yo. Sepandan, akimilasyon sèl sou modil PV lanmè akselere to degradasyon an pa yon lòt 0.05% a 0.13%, potansyèlman diminye lavi modil pa 3 a 5 ane. Nan ka ekstrèm ak enkapsulasyon ki mal fèt, degradasyon-dèyè potansyèl-pwovoke te lakòz pèt pouvwa ki te lokalize dèyè-ki depase 30%.
Estanda tès endistri yo
Prensipal estanda entènasyonal ki gouvène rezistans korozyon vapè sèl la se IEC 61701, ki dekri sekans tès yo detèmine rezistans nan modil PV a korozyon soti nan vapè sèl ki gen konpoze klori tankou NaCl ak MgCl₂. Nivo tès ki pi sevè-Nivo 6-enplike uit sik tès sou 56 jou. Chak sik 7 jou konsiste de kat etap nan espre sèl ki dire de zè de tan nan 35 degre ak 93% imidite, ki te swiv pa depo nan 40 degre ak imidite kontwole. Pwotokòl solid sa a evalye degradasyon pwodiksyon pouvwa, kontinwite tè a, kouran mouye koule, rezistans izolasyon, ak aparans.
Twazyèm edisyon IEC 61701, ki te pibliye an 2020, te entwodwi mizajou enpòtan: metòd tès yo te kondanse ak aliyen ak nouvo edisyon IEC 61215 ak IEC 61730, epi yo te ajoute yon anèks normatif pou gide ki metòd tès ki aplike nan diferan aplikasyon. Gen kèk manifakti ki te volontèman depase kondisyon estanda a, fè tès vapè sèl pou monte bisiklèt pou jiska 168 jou -twa fwa dire pi wo nivo estanda a-epi yo reyalize pèt pouvwa a sèlman 1%.
Estrateji mitigasyon ak pwoteksyon
Avanse Glass Coatings
Dirijan manifaktirè PV yo te devlope kouch vè espesyalize pou anviwònman maren. Yon apwòch remakab anplwaye yon kouch debaz dans SiO₂ konbine avèk yon kouch sifas ki wo -transmittans anti-; kouch debaz la efektivman bloke vapè dlo ak pénétration ion klori pandan y ap kouch sifas la bay pwòp tèt ou -kapasite netwayaj epi li kenbe transmisyon pi wo a 94%. Modil sa yo te pase tès IEC 61701 sèl vapè Nivo 8, byen lwen depase kondisyon konvansyonèl yo. Yon pwosesis pwoteksyon entegre ki konbine substra tanperaman, doub-kouch nano{-kouvwi, kouch atomik depozisyon, superidrofob pwòp tèt ou-netwayaj, ak sele kwen yo te pwolonje lavi modil pi lwen pase 25 ane, ak doub{-kouch kouch vè ki demontre tolerans espre sèl ki depase 1,10 èdtan.
Ankadreman ak pwoteksyon estriktirèl
Ankadreman aliminyòm estanda modil PV terrestres yo anjeneral anodize nan spesifikasyon AA10 la. Pou anviwònman maren, sa a dwe amelyore nan AA20 (20-25 μm epesè), ki konsidere kòm estanda marin obligatwa-pou pwojè solè bò lanmè. Amelyorasyon kouch anodize ankadreman an soti nan AA10 a AA20 dramatikman amelyore rezistans korozyon ak amelyore fyab estriktirèl anba ekspoze pwolonje. Zenk-mayezyòm-kouvwi asye aliminyòm yo te sètifye tou pou itilize nan anviwònman maren C5-M, ak kontni an mayezyòm 3% bay yon defans pi efikas kont korozyon pase kouch ki gen pi ba kontni mayezyòm.
Oto-gerizon ak anti-revtir konpoze UV
Dènye pwogrè nan teknoloji kouch yo te entwodwi kapasite pwòp tèt ou -geri pou ekipman PV maren. Yon kouch konpoze ki fabrike nan elektwospinning sinèrjetik ak elektwospray te demontre ke, pandan tès espre sèl -, zòn nan korode te sibstansyèlman pi piti pase sou kouch epoksidik vid, ak enpedans elektwochimik depase sa ki nan epoksidik vid la pa de lòd nan grandè. Oto-gerizon nan rejyon ki domaje yo te akonpli nan yon peryòd kout, epi apre yon tès aje akselere 300 èdtan, kouch la konsève pwopriyete fizikochimik li yo ak pèfòmans pwoteksyon.
Kowozyon estriktirèl ak enpak mekanik
Pi lwen pase modil PV tèt li, eleman estriktirèl sistèm PV k ap flote lanmè fè fas a gwo defi korozyon. Kowozyon maren diminye chay-kapasite pote nan jwenti kritik T-pa apeprè 33% a 45%. Degradasyon rèd rive jiska 59.76%, pandan y ap kapasite dissipation enèji diminye pa 54.6% a 62.5%. Sepandan, modifye epoksidik-vè-kouvwi flak ak penti grafèn zenk efektivman pwoteje jwenti T-, kenbe prèske pa chanje chaj-kapasite pote san yo pa echèk kouch.
Enplikasyon ekonomik yo
Pri a nan korozyon nan enstalasyon PV maren se sibstansyèl. Yon fèm solè 5 MW ki sitiye 200 mèt de kòt Atlantik Florid la te soufri yon diminye efikasite 5% nan premye ane li, ak depans antretyen yo te rive nan $15,000 pou chak MW chak ane. Bòk spesifikasyon ki reziste -kowozyon nan lavni ajoute 5-10% nan bòdwo--materyèl yo-apeprè $2-4 pou chak modil-men prim sa a peye poukont li lè li anpeche kowozyon nan ankadreman ki otreman ta mande pou ranplasman modil konplè. Nan Lachin, endistri -depans korozyon lajè yo te estime a 4 billions Yuan, kontablite pou 3.34% nan GDP, pandan y ap pwoteksyon korozyon efikas ka refè 25% a 40% nan pèt sa yo.
Konklizyon
Kowozyon akòz dlo lanmè a se youn nan difikilte enpòtan yo fè fas ak mache a fotovoltaik lanmè ak bò lanmè rapid evolye. Gen plis pase yon fason pou eksplike nati pwoblèm nan. Diferan kalite degradasyon yo wè isit la - vè korozyon, pwosesis elektwochimik ki aji sou pati metal nan aparèy la, febli nan materyèl enkapsulasyon kòm byen ke febli estrikti nan aparèy la li menm. Endistri a satisfè defi a lè li devlope nouvo teknoloji pwoteksyon lè l sèvi avèk kouch vè milti-kouch ak anodizasyon avanse pou kav metal yo. Endistri a ede pa estanda entènasyonal yo nan tès korozyon tankou IEC 61701. Kòm volim nan pwojè lanmè ogmante, pwovizyon pwoteksyon korozyon serye ak bon mache vin kritik pou efikasite nan plant enèji solè.
