En la búsqueda actual de energía limpia, energía fotovoltaica exterior, como solución energética sostenible, ha obtenido una amplia atención y aplicación. Sin embargo, Los productos actuales de sistemas fotovoltaicos están estandarizados como simples dispositivos de generación de energía., y enfrentan numerosos desafíos severos cuando se enfrentan a condiciones climáticas extremas. Estos problemas causan preocupación y dificultades a los usuarios de energía fotovoltaica., inversores en plantas de energía fotovoltaica, y directivos por igual.
Tabla de contenido
- Problemas de los sistemas fotovoltaicos existentes en condiciones climáticas extremas
- El impacto de los fuertes vientos en los sistemas fotovoltaicos
- Conclusión
Problemas de los sistemas fotovoltaicos existentes en condiciones climáticas extremas
Vientos fuertes
Durante fuertes vientos, Los sistemas fotovoltaicos soportan una inmensa presión del viento.. Los módulos fotovoltaicos pueden volar o dañarse, y las estructuras de montaje podrían deformarse o colapsar debido a su incapacidad para resistir el viento.. Esto no sólo provoca pérdidas económicas directas, sino que también supone una amenaza para el medio ambiente y la seguridad de las personas..
Impacto del granizo
Las granizadas tienen un gran impacto y suponen una amenaza importante para los módulos fotovoltaicos. El impacto del granizo puede provocar grietas o roturas en la superficie de los módulos, o incluso romperlos por completo. Estos daños no solo afectan inmediatamente la generación de energía, sino que también pueden provocar cortocircuitos en los circuitos internos del módulo., potencialmente resultando en incendios u otras consecuencias más graves. Además, Reemplazar módulos dañados requiere tiempo y costo considerables..
Altas temperaturas
Durante los calurosos meses de verano, Con frecuencia se producen altas temperaturas.. El calor excesivo puede afectar el rendimiento de los módulos fotovoltaicos, lo que lleva a una reducción de la eficiencia en la generación de energía. Además, la exposición prolongada a altas temperaturas puede acelerar el envejecimiento de los módulos y otros Accesorios fotovoltaicos como cables, acortando su vida útil. En un ambiente de alta temperatura, La disipación de calor del sistema se convierte en un tema crítico., y una mala disipación de calor puede afectar aún más la estabilidad y confiabilidad del sistema..
Acumulación de nieve intensa
En inviernos frios, Las fuertes nevadas pueden suponer una carga importante para los sistemas fotovoltaicos.. La nieve que se acumula en la superficie de los módulos bloquea la luz solar., reduciendo drásticamente la generación de energía. Además, Los carámbanos formados por la nieve derretida pueden dañar tanto los módulos como las estructuras de montaje.. La remoción de nieve también requiere mano de obra y recursos sustanciales., aumento de los costos de mantenimiento.
El impacto de los fuertes vientos en los sistemas fotovoltaicos
En los últimos meses, huracanes milton y Kirk han causado daños importantes a partes de EE. UU.. y varios países europeos, con muchas centrales fotovoltaicas gravemente afectadas. En los últimos años, La aparición de fuertes vientos y otros fenómenos meteorológicos extremos ha supuesto un duro golpe para las centrales fotovoltaicas., revelando numerosas cuestiones preocupantes.
Análisis de daños y pérdidas en la construcción de centrales fotovoltaicas
Los fuertes vientos y tifones han dañado gravemente los sistemas fotovoltaicos de los tejados. La destrucción de las instalaciones fotovoltaicas de los edificios provoca pérdidas económicas directas, y reconstruir sistemas fotovoltaicos en tejados requiere mucho tiempo y dinero. La reinstalación de módulos fotovoltaicos exige importantes esfuerzos humanos., material, y recursos de tiempo, lo que se convierte en una pesada carga para los operadores de centrales eléctricas. Por ejemplo, en fenómenos meteorológicos extremos similares, Muchos sistemas fotovoltaicos en tejados necesitan adquirir nuevos módulos y someterse a instalación y depuración., un proceso que podría llevar semanas o incluso meses, con generación de energía interrumpida y pérdidas económicas incurridas durante este período.
Además, Los diseños y planes de implementación actuales claramente no pueden resistir eficazmente las condiciones climáticas locales.. Las estrategias deben ajustarse para abordar el clima peligroso, con nuevo, soluciones confiables seleccionadas. La realidad es que la mayoría de las empresas fotovoltaicas’ Los productos y soluciones del mercado son muy homogéneos., elegir un nuevo solución solar confiable la máxima prioridad para los tomadores de decisiones.
Análisis de la incapacidad de los sistemas fotovoltaicos existentes en tejados para hacer frente a fuertes vientos
Capacidad de carga limitada
Muchos tejados no fueron diseñados originalmente para albergar sistemas fotovoltaicos., por lo que su capacidad de carga es limitada. Por ejemplo, Algunos edificios residenciales o comerciales livianos más antiguos tienen estructuras de techo relativamente débiles. Cuando soplan fuertes vientos, El tejado no sólo debe soportar el peso adicional del sistema fotovoltaico sino también resistir las fuerzas del viento., lo que puede provocar la deformación del techo o incluso daños. Esto compromete la estabilidad del sistema fotovoltaico y también puede suponer una amenaza para la seguridad de todo el edificio..
Poca compatibilidad entre estructuras de tejados y sistemas fotovoltaicos
Las diferentes estructuras de tejados tienen diferentes impactos en la instalación y la resistencia al viento de los sistemas fotovoltaicos.. Los techos curvos o de forma irregular pueden no proporcionar una superficie estable para los sistemas fotovoltaicos.. Al instalar módulos fotovoltaicos, soportes y cables, lograr un diseño ideal y asegurarlos adecuadamente puede ser un desafío, haciendo que el sistema sea más susceptible a fuerzas eólicas desiguales en caso de vientos fuertes y aumentando el riesgo de daños. Una instalación con un determinado ángulo de inclinación aumenta significativamente el coeficiente de forma del tejado y la carga de viento., haciéndolo más propenso a sufrir daños por fuertes vientos.
Estructuras de instalación inestables
Los métodos de fijación utilizados para los sistemas fotovoltaicos en tejados suelen tener puntos débiles. Métodos comunes, como usar bloques de lastre de concreto para asegurar el soporte al techo, puede no ofrecer suficiente resistencia al viento. Para cubiertas ligeras (como techos de chapa de acero de color), El uso de clips para asegurar puede no proporcionar suficiente tensión para resistir vientos fuertes., haciendo que el sistema fotovoltaico sea propenso a ser despegado por completo.
La estructura de montaje es fundamental para soportar módulos fotovoltaicos., pero algunos soportes fotovoltaicos actuales para tejados tienen defectos de diseño. Ciertos soportes son estructuralmente simples y carecen de suficiente resistencia y estabilidad.. Por ejemplo, Algunos soportes tienen estructuras de marco relativamente delgadas que se doblan o deforman fácilmente con vientos fuertes.. Además, Los puntos de conexión entre soportes son a menudo puntos débiles que pueden romperse bajo el impacto del viento., provocando que todo el sistema fotovoltaico pierda soporte y se dañe.
Área del módulo y resistencia al viento
Los módulos fotovoltaicos tienen grandes superficies, y en los últimos años, Los tamaños de los módulos han aumentado.. En vientos fuertes, Estas grandes superficies crean una importante resistencia al viento.. Grandes conjuntos de paneles fotovoltaicos en los tejados actúan como “velas”,“soportar cargas de viento sustanciales durante ráfagas fuertes.
Resistencia del material de los módulos fotovoltaicos
Los marcos y estructuras internas de los módulos fotovoltaicos tienen una resistencia limitada.. Bajo impacto repetido de fuertes vientos, los marcos pueden deformarse, y las estructuras internas pueden romperse. Por ejemplo, Es posible que los módulos con marcos de aleación de aluminio no puedan soportar el estrés de la exposición prolongada al viento., causando que el marco se doble y afectando la estanqueidad de la conexión entre el módulo y el soporte. Esta inestabilidad puede comprometer el posicionamiento seguro del módulo en el tejado..
Conclusión
Del análisis anterior, Está claro que la incapacidad de los sistemas fotovoltaicos existentes para soportar fuertes vientos se debe a múltiples factores., incluidas las limitaciones estructurales de los tejados y los métodos de instalación, así como las características inherentes a los módulos fotovoltaicos. Esperamos nuevos productos fotovoltaicos y soluciones tecnológicas que pueden mejorar la resiliencia ante desastres de los sistemas fotovoltaicos, mitigar riesgos y reducir pérdidas potenciales.