Sobre el problema de la corrosión del panel solar

La aplicación a gran escala de los sistemas de generación de energía solar en entornos hostiles, como la humedad, el calor y el aerosol de sal, ha expuesto el principal desafío técnico de la corrosión de los componentes metálicos. Este documento analiza el mecanismo de corrosión microscópica y combina experiencia de práctica de ingeniería para construir un sistema de protección multidimensional para proporcionar una solución sistemática para la protección de corrosión de las estaciones de energía fotovoltaica a lo largo de su ciclo de vida.

1. Los datos medidos de una estación de energía costera mostraron que la tasa de corrosión anual de los soportes de acero al carbono alcanzó 0. 12 mm, que es 3 veces más alta que la de las áreas interiores.

2. Sinergia de estrés ambiental: los rayos ultravioleta causan el envejecimiento y el agrietamiento de los materiales de sellado de polímeros, formando un canal para la penetración de medios corrosivos. Los gases ácidos como SO2 y NOX en las áreas de contaminación industrial aceleran la oxidación del metal, y la velocidad a la que las clys penetran la película de pasivación en las áreas de pulverización de sal pueden alcanzar 5 veces mayor que el entorno normal.

3. Cuando el grosor de la película anodizada es inferior a 20 μm, la eficiencia protectora disminuye en un 60%.

1. Crisis de integridad estructural:La corrosión del conector del soporte hace que la rigidez estructural disminuya en un 30%, y la probabilidad de falla de conexión del perno aumenta en 4 veces en condiciones de tifón. Después de que pasó un tifón, se descubrió que el desplazamiento del sistema de soporte oxidado excedía el estándar ISO en 2.8 veces.

2. Amenazas de seguridad eléctrica:La corrosión de la barra colectiva de cobre de la caja de unión aumenta la resistencia de contacto a 15 veces el valor inicial, y el efecto de punto caliente hace que la temperatura local aumente en más de 85 grados. La corrosión del sistema de conexión a tierra hace que el valor de impedancia exceda el estándar en 7Ω, y la probabilidad de daños por rayos aumenta en un 40%.

3. Doble pérdida económica:La tasa de atenuación de potencia del componente se correlaciona positivamente con el grado de corrosión del marco, y la tasa de atenuación anual de los componentes severamente corroídos alcanza el 3.2%. La proporción de costos de mantenimiento de soporte en la estación de energía OPEX aumentó considerablemente del 5% al ​​18%.

1. Matriz de innovación de 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)

Promover el soporte de polímeros reforzados con fibra de carbono (módulo elástico 120GPA, densidad 1.6g/cm³)

2. Diseño de optimización estructural:

Adopte el diseño de ranura de drenaje asimétrico (la eficiencia de drenaje aumentó en un 70%)

Introduce bionic hydrophobic surface (contact angle>150 grados, eficiencia de autolimpieza 92%)

Implementar el sistema de protección catódica (potencial controlado en -0. 85--1. 1V vs CSE)

3. Sistema de operación y mantenimiento inteligente:

Despliegue el sensor de tensión de rejilla de fibra Bragg (precisión 1 με, vida 25 años)

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

Desarrollar el recubrimiento de microcápsulas de autocuración (eficiencia de reparación 90%, temperatura de activación de 60 grados)

4. Actualización del sistema estándar:

Formular la especificación de certificación anticorrosión de nivel C5 (estándar ISO 12944)

Mejorar las pautas de diseño de anticorrosión fotovoltaica en alta mar (versión mejorada IEC 61701)

Establecer un sistema gemelo digital de protección contra la corrosión (incluidos 12 indicadores clave de rendimiento)

1. Optimización del material:Seleccione materiales con una fuerte resistencia a la corrosión, como marcos de aleación de aluminio para reemplazar los marcos de acero tradicionales. La película de óxido formada naturalmente en la superficie de la aleación de aluminio puede resistir efectivamente la corrosión, y es ligera y fácil de instalar. Para los soportes, se usa acero galvanizado en caliente y el grosor de la capa galvanizada debe cumplir con los estándares de la industria para mejorar la resistencia al óxido.

2. Tratamiento de protección de la superficie:Se realiza un tratamiento de protección adicional en la superficie de las partes metálicas de los paneles solares. Si rocía pintura anticorrosión, elija pintura acrílica o pintura de fluorocarbono con buena resistencia al clima y adhesión, y asegúrese de que la superficie del metal esté limpia y seca antes de rociar para garantizar la efectividad del recubrimiento. Además, la tecnología de recubrimiento electroforético también se puede utilizar para formar una película protectora uniforme y densa en la superficie del metal para mejorar el rendimiento anticorrosión.

3. Mantenimiento regular:Establecer un sistema de inspección regular. Se recomienda realizar una inspección integral de paneles solares cada trimestre. El contenido de inspección incluye observar si las piezas de metal tienen signos de óxido. Si hay un ligero óxido, tratamiento oportuno, como pulido y eliminación de óxido, y luego repintando. Al mismo tiempo, mantenga la superficie del panel solar limpia para evitar el polvo y la acumulación de suciedad, y evite que la corrosión acelere el óxido debido a la corrosión debajo de la suciedad.

4. Diseño de adaptabilidad ambiental:El diseño dirigido se lleva a cabo de acuerdo con las características climáticas y ambientales del área de instalación. En la alta humedad o las áreas costeras, fortalezca las medidas de protección, como aumentar el grosor de recubrimiento o usar recubrimientos especiales resistentes a la pulverización de sal; En áreas propensas a la lluvia ácida, seleccione materiales resistentes al ácido y recubrimientos protectores para mejorar la adaptabilidad de los paneles solares a entornos especiales.