De trillingen veroorzaakt door de wind kunnen worden omgezet in een ernstig gevaar voor fotovoltaïsche panelen, waardoor microfracturen, mechanische storingen en, in de meest extreme gevallen, de ineenstorting van het systeem worden veroorzaakt. Een recent internationaal onderzoek uitgevoerd door onderzoekers van de Verenigde Arabische Emiraten en Singapore heeft dit fenomeen diepgaand onderzocht, waarbij nieuwe oplossingen worden voorgesteld om de veerkracht van fotovoltaïsche panelen te verbeteren.
Trillingen veroorzaakt door de wind: waarom zijn grote fotovoltaïsche panelen kwetsbaarder?
Met de toename van de verspreiding van grote zonnemodules, vormen de trillingen veroorzaakt door de wind een steeds belangrijkere uitdaging. Volgens onderzoek kunnen de primaire torsiefrequenties van het trackersysteem – tussen 4 Hz en 5 Hz – bewegingen veroorzaken die de structuren van de panelen beschadigen. Sagarika Kumarde belangrijkste auteur van de studie, legt hij uit: “Deze torsie -bewegingen kunnen leiden tot microcack, structurele verkeerde uitlijningen en, in het ergste geval, instorten van het systeem”.
Een nog complexer probleem is gerelateerd aan de huidige certificeringsnormen van fotovoltaïsche panelen, die misschien niet voldoende zijn om nieuwe milieu -uitdagingen aan te gaan. De IEC 61215-2 Standaardomvat bijvoorbeeld statische en dynamische laadtests, maar vertegenwoordigt niet volledig de extreme omstandigheden die optreden tijdens intense weersomstandigheden, zoals orkanen.
Twee fasen om het probleem onder ogen te zien: de innovatieve benadering van onderzoekers
Om de mechanische spanningen veroorzaakt door de wind beter te begrijpen en onder ogen te zien, heeft het team een plan met twee fasen ontwikkeld. De eerste fase was gericht op de analyse van fotovoltaïsche systemen, inclusief simulaties van statische en dynamische belastingen in verschillende windomstandigheden, modellering van trillingen geïnduceerd door luchtstroom en modale analyse. De tweede fase daarentegen verdiepte de dynamische aspecten van de vloeistof door de Wind Gallery -tests, CFD -simulaties (Computational Fluid Dynamics) en de analyse van historische gegevens met betrekking tot de wind.
De tests toonden aan dat een windsnelheid van 10 m/SA -niveau van de grond (equivalent aan een categorie 1 orkaan) overeenkomt met ongeveer 33 m/SA -niveau van de tracker, waardoor een beweging van de module van ongeveer 5,1 cm aan de achterkant wordt veroorzaakt. Dit type vervorming, zo niet voldoende voorkomen, kan verwoestende effecten hebben op de stabiliteit van het systeem.
Nieuwe testprotocollen om reële omstandigheden te simuleren
Het onderzoeksteam stelde innovatieve testprotocollen voor om echte stress beter te vertegenwoordigen. Onder deze vinden we:
Deze protocollen vertegenwoordigen een nieuwigheid omdat ze omvatten Asymmetrische en torsie -belastingenvariabelen vaak over het hoofd gezien door conventionele tests.
Het onderzoeksteam, bestaande uit wetenschappers van Onderzoekscentrum voor duurzame en duurzame energie door Abu Dhabi en de Solar Energy Research Institute of Singapore (Seris)hoop dat de verkregen resultaten kunnen worden geïntegreerd in internationale toekomstige normen, zoals die gedefinieerd door deInternational Electrotechnical Commission (IEC).
De resultaten van het onderzoek werden gepubliceerd in het wetenschappelijke artikel getiteld Testen van door de wind geïnduceerde trillingen op fotovoltaïsche modules voor zonne-energie.
