Sobre o problema da corrosão do painel solar

A aplicação em larga escala de sistemas de geração de energia solar em ambientes severos, como umidade, calor e spray de sal, expôs o principal desafio técnico da corrosão dos componentes metálicos. Este artigo analisa o mecanismo de corrosão microscópico e combina a experiência da prática de engenharia para construir um sistema de proteção multidimensional para fornecer uma solução sistemática para a proteção de corrosão de usinas fotovoltaicas ao longo de seu ciclo de vida.

1. Dinâmica de corrosão eletroquímica: quadros de metal e trilhos de liga de alumínio formam um efeito de micro-bateria em um ambiente úmido, e o elemento de cromo no aço inoxidável sofre corrosão sob closidade, e a taxa de corrosão está exponencialmente relacionada à temperatura. Os dados medidos de uma usina costeira mostraram que a taxa de corrosão anual de suportes de aço carbono atingiu 0. 12mm, que é 3 vezes maior que a das áreas interiores.

2. Sinergia do estresse ambiental: os raios ultravioletas causam envelhecimento e trincas de materiais de vedação de polímeros, formando um canal para a penetração de meios corrosivos. Gases ácidos como SO2 e NOx nas áreas de poluição industrial aceleram a oxidação de metal, e a velocidade na qual os íons Cl-se penetram no filme de passivação em áreas de pulverização de sal podem atingir 5 vezes a do ambiente normal.

3. Efeito de amplificação do defeito de fabricação: rebarbas microscópicas produzidas pelo corte a laser formam pontos de concentração de estresse local e defeitos de poço no revestimento expondo o substrato. Quando a espessura do filme anodizado é inferior a 20μm, a eficiência protetora diminui em 60%.

1. Crise de integridade estrutural:A corrosão do conector do suporte faz com que a rigidez estrutural diminua em 30%, e a probabilidade de falha da conexão do parafuso aumenta em 4 vezes em condições de tufão. Depois que um tufão passou, verificou -se que o deslocamento do sistema de suporte enferrujado excedeu o padrão ISO em 2,8 vezes.

2. Ameaças de segurança elétrica:A corrosão do barramento de cobre da caixa de junção aumenta a resistência ao contato para 15 vezes o valor inicial, e o efeito de ponto quente faz com que a temperatura local aumente em mais de 85 graus. A corrosão do sistema de aterramento faz com que o valor da impedância exceda o padrão em 7Ω, e a probabilidade de danos causados ​​pelo raio aumenta em 40%.

3. Dupla perda econômica:A taxa de atenuação de energia do componente está positivamente correlacionada com o grau de corrosão do quadro e a taxa de atenuação anual de componentes severamente corroídos atinge 3,2%. A proporção de custos de manutenção de suporte na central de energia Opex aumentou acentuadamente de 5% para 18%.

1. Matriz de inovação 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 suporte de polímero reforçado com fibra de carbono (módulo elástico 120GPa, densidade 1,6g/cm³)

2. Projeto de otimização estrutural:

Adote o design da ranhura de drenagem assimétrica (a eficiência da drenagem aumentou 70%)

Introduce bionic hydrophobic surface (contact angle>150 graus, eficiência auto-limpeza 92%)

Implementar o sistema de proteção catódica (potencial controlado em -0. 85--1. 1V vs CSE)

3. Sistema de operação e manutenção inteligente:

Implantar sensor de tensão de grade de fibra Bragg (precisão 1με, vida de 25 anos)

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

Desenvolver o revestimento de microcápsulas de auto-cicatrização (eficiência de reparo 90%, temperatura do gatilho 60 graus)

4. Atualização do sistema padrão:

Formular especificação de certificação anticorrosão de nível C5 (padrão ISO 12944)

Melhore as diretrizes de design anticorrosão fotovoltaico offshore (IEC 61701 versão aprimorada)

Estabeleça um sistema gêmeo digital de proteção contra corrosão (incluindo 12 indicadores de desempenho chave)

1. Otimização do material:Selecione materiais com forte resistência à corrosão, como quadros de liga de alumínio para substituir os quadros de aço tradicionais. O filme de óxido formado naturalmente na superfície da liga de alumínio pode resistir efetivamente à corrosão, e é leve e fácil de instalar. Para suportes, é usado aço galvanizado de mergulho quente e a espessura da camada galvanizada deve atender aos padrões da indústria para aumentar a resistência à ferrugem.

2. Tratamento de proteção de superfície:O tratamento de proteção adicional é realizado na superfície das partes metálicas dos painéis solares. Se a tinta anticorrosão por pulverização, escolha tinta acrílica ou tinta de fluorocarbono com boa resistência ao clima e adesão e verifique se a superfície do metal está limpa e seca antes de pulverizar para garantir a eficácia do revestimento. Além disso, a tecnologia de revestimento eletroforético também pode ser usado para formar um filme de proteção uniforme e denso na superfície do metal para melhorar o desempenho da anticorrosão.

3. Manutenção regular:Estabelecer um sistema de inspeção regular. Recomenda -se realizar uma inspeção abrangente de painéis solares a cada trimestre. O conteúdo de inspeção inclui observar se as peças de metal têm sinais de ferrugem. Se houver leve ferrugem, tratamento oportuno, como polimento e remoção de ferrugem e depois repintar. Ao mesmo tempo, mantenha a superfície do painel solar limpo para evitar o acúmulo de poeira e sujeira e evite que a corrosão acelere a ferrugem devido à corrosão sob sujeira.

4. Design de adaptabilidade ambiental:O design direcionado é realizado de acordo com as características climáticas e ambientais da área de instalação. Em alta umidade ou áreas costeiras, fortalecem as medidas de proteção, como aumentar a espessura do revestimento ou o uso de revestimentos especiais resistentes ao spray de sal; Nas áreas ácidas propensas a chuva, selecione materiais resistentes a ácido e revestimentos de proteção para melhorar a adaptabilidade dos painéis solares a ambientes especiais.