Sobre el problema de la corrosió del panell solar

L’aplicació a gran escala dels sistemes de generació d’energia solar en entorns durs com la humitat, la calor i l’esprai de sal ha exposat el principal repte tècnic de la corrosió dels components metàl·lics. Aquest treball analitza el mecanisme de corrosió microscòpica i combina experiència en la pràctica d’enginyeria per construir un sistema de protecció multidimensional per proporcionar una solució sistemàtica per a la protecció de la corrosió de les estacions d’energia fotovoltaica al llarg del seu cicle de vida.

1. Dinàmica de corrosió electroquímica: els marcs metàl·lics i les baranes d’aliatge d’alumini formen un efecte de micro-bat-bat-bate en un entorn humit i l’element de crom en acer inoxidable experimenta corrosió encaixada sota clorsió i la velocitat de corrosió està relacionada exponencialment amb la temperatura. Les dades mesurades d’una central costanera van mostrar que la velocitat de corrosió anual dels claudàtors d’acer de carboni va assolir 0. 12mm, que és 3 vegades superior a la de les zones interiors.

2. Sinergia d’estrès ambiental: els rajos ultraviolats provoquen l’envelliment i l’esquerda de materials de segellat de polímers, formant un canal per a la penetració de medis corrosius. Els gasos àcids com SO2 i NOx a les zones de contaminació industrial acceleren l’oxidació del metall i la velocitat amb què els clots penetren en la pel·lícula de passivació en zones de polvorització de sal poden arribar a 5 vegades la del medi normal.

3. Efecte d’amplificació de defectes de fabricació: les burrs microscòpiques produïdes per punts de concentració de tensió locals de tall làser i defectes del forat al recobriment exposen el substrat. Quan el gruix de la pel·lícula anoditzada és inferior a 20 μm, l'eficiència protectora disminueix un 60%.

1. Crisi d’integritat estructural:La corrosió del connector de suport fa que la rigidesa estructural disminueixi un 30%i la probabilitat de fallada de connexió de cargol augmenta 4 vegades en condicions de tifó. Després de passar un tifó, es va trobar que el desplaçament del sistema de suport rovellat va superar la norma ISO en 2,8 vegades.

2. Amenaces de seguretat elèctrica:La corrosió de la barra de bus de coure de la caixa de la unió augmenta la resistència de contacte a 15 vegades el valor inicial, i l'efecte del punt calent fa que la temperatura local augmenti més de 85 graus. La corrosió del sistema de posada a terra fa que el valor d’impedància superi la norma per 7Ω i la probabilitat de danys del raig augmenta un 40%.

3. Doble pèrdua econòmica:La taxa d’atenuació de potència del component està positivament correlacionada amb el grau de corrosió del marc i la taxa d’atenuació anual de components greument corroïts arriba al 3,2%. La proporció de costos de manteniment de suport a la central OPEX va augmentar bruscament del 5% al ​​18%.

1. Matriu d’innovació material:

Develop Cr/Ni/Mo ternary alloy coating (316L stainless steel pitting resistance equivalent PREN>35)

Apply vapor deposition Al-Mg-Si composite coating (salt spray test>3000h)

Promoure el suport de polímer reforçat amb fibra de carboni (mòdul elàstic 120GPA, densitat 1,6g/cm³)

2. Disseny d’optimització estructural:

Adoptar el disseny de la ranura de drenatge asimètric (l'eficiència del drenatge va augmentar un 70%)

Introduce bionic hydrophobic surface (contact angle>150 graus, eficiència de neteja auto-neteja 92%)

Implementa el sistema de protecció catòdica (controlat potencial a -0. 85--1. 1V vs CSE)

3. Sistema de funcionament i manteniment intel·ligent:

Desplegueu el sensor de soca de reixeta de fibra de fibra (precisió 1με, vida 25 anys)

Establish corrosion big data model (prediction accuracy>85%)

Desenvolupar el recobriment de microcàpsules autocuració (eficiència de reparació 90%, temperatura desencadenant 60 graus)

4. Actualització del sistema estàndard:

Especificació de certificació contra la corrosió de nivell C5 (estàndard ISO 12944)

Millora les directrius de disseny anti-corrosió fotovoltaica fora del mar (Versió millorada IEC 61701)

Establir un sistema bessó digital de protecció contra la corrosió (inclosos 12 indicadors de rendiment clau)

1. Optimització de materials:Seleccioneu Materials amb una forta resistència a la corrosió, com ara els marcs d'aliatge d'alumini per substituir els marcs d'acer tradicionals. La pel·lícula d'òxid formada de forma natural a la superfície de l'aliatge d'alumini pot resistir eficaçment la corrosió i és lleugera i fàcil d'instal·lar. Per als claudàtors, s’utilitza acer galvanitzat en calent i el gruix de la capa galvanitzada hauria de complir els estàndards de la indústria per millorar la resistència al rovell.

2. Tractament de protecció superficial:Es realitza un tractament addicional de protecció a la superfície de les parts metàl·liques de les plaques solars. Si es ruixeu pintura anti-corrosió, trieu pintura acrílica o pintura de fluorocarbon amb bona resistència i adhesió al temps i assegureu-vos que la superfície metàl·lica estigui neta i seca abans de polvoritzar per garantir l’efectivitat del recobriment. A més, la tecnologia de recobriment electroforètic també es pot utilitzar per formar una pel·lícula de protecció uniforme i densa a la superfície metàl·lica per millorar el rendiment anti-corrosió.

3. Manteniment regular:Establir un sistema d’inspecció regular. Es recomana realitzar una inspecció completa de les plaques solars cada trimestre. El contingut d’inspecció inclou l’observació de si les parts metàl·liques tenen signes de rovell. Si hi ha una lleugera rovell, un tractament puntual, com ara el poliment i l’eliminació de l’oxidació i, després, es repineix. Al mateix temps, mantingueu la superfície del panell solar net per evitar l’acumulació de pols i brutícia i evitar que la corrosió s’acceleri el rovell a causa de la corrosió en brutícia.

4. Disseny d’adaptabilitat ambiental:El disseny dirigit es realitza segons les característiques climàtiques i ambientals de la zona d’instal·lació. A les zones d’alta humitat o costanera, reforçar les mesures de protecció, com augmentar el gruix del recobriment o utilitzar recobriments especials resistents a l’esprai de sal; A les zones propenses a la pluja àcida, seleccioneu Materials resistents a l’àcid i recobriments de protecció per millorar l’adaptabilitat de les plaques solars a ambients especials.