Nella ricerca odierna dell’energia pulita, energia fotovoltaica esterna, come soluzione energetica sostenibile, ha raccolto ampia attenzione e applicazione. Tuttavia, gli attuali prodotti dei sistemi fotovoltaici sono standardizzati come semplici dispositivi di generazione di energia, e affrontano numerose sfide gravi quando si confrontano con condizioni meteorologiche estreme. Questi problemi causano preoccupazioni e difficoltà per gli utenti del fotovoltaico, investitori in impianti fotovoltaici, e manager allo stesso modo.
Sommario
- Problemi dei sistemi fotovoltaici esistenti in condizioni meteorologiche estreme
- L'impatto dei forti venti sui sistemi fotovoltaici
- Conclusione
Problemi dei sistemi fotovoltaici esistenti in condizioni meteorologiche estreme
Venti forti
Durante forti venti, i sistemi fotovoltaici sopportano un’enorme pressione del vento. I moduli fotovoltaici potrebbero essere saltati o danneggiati, e le strutture di montaggio potrebbero deformarsi o crollare a causa della loro incapacità di resistere al vento. Ciò non solo porta a perdite finanziarie dirette, ma rappresenta anche una minaccia per l’ambiente circostante e la sicurezza delle persone.
Impatto della grandine
Le grandinate hanno un forte impatto e rappresentano una minaccia significativa per i moduli fotovoltaici. L'impatto della grandine può causare crepe o rotture sulla superficie dei moduli, o addirittura frantumarli completamente. Questi danni non solo influenzano immediatamente la generazione di energia, ma possono anche portare a cortocircuiti nei circuiti interni del modulo, con il rischio di provocare incendi o altre conseguenze più gravi. Inoltre, la sostituzione dei moduli danneggiati richiede tempi e costi considerevoli.
Temperature elevate
Durante i caldi mesi estivi, si verificano spesso temperature elevate. Il calore eccessivo può influenzare le prestazioni dei moduli fotovoltaici, portando ad una riduzione dell’efficienza nella produzione di energia. Inoltre, l'esposizione prolungata alle alte temperature può accelerare l'invecchiamento dei moduli e altro Accessori fotovoltaici come cavi, accorciando la loro durata di vita. In un ambiente ad alta temperatura, la dissipazione del calore del sistema diventa un problema critico, e una scarsa dissipazione del calore possono influenzare ulteriormente la stabilità e l’affidabilità del sistema.
Forte accumulo di neve
Negli inverni freddi, forti nevicate possono gravare notevolmente sugli impianti fotovoltaici. La neve che si accumula sulla superficie dei moduli blocca la luce solare, riducendo drasticamente la produzione di energia. Inoltre, i ghiaccioli formati dallo scioglimento della neve possono danneggiare sia i moduli che le strutture di montaggio. Anche la rimozione della neve richiede manodopera e risorse considerevoli, aumento dei costi di manutenzione.
L'impatto dei forti venti sui sistemi fotovoltaici
Negli ultimi mesi, uragani Milton e Kirk hanno causato danni significativi a parti degli Stati Uniti. e diversi paesi europei, con molte centrali fotovoltaiche gravemente colpite. Negli ultimi anni, il verificarsi di forti venti e altri eventi meteorologici estremi ha inferto un duro colpo alle centrali fotovoltaiche, rivelando numerose questioni riguardanti.
Analisi dei danni e delle perdite nella costruzione di centrali fotovoltaiche
Forti venti e tifoni hanno gravemente danneggiato gli impianti fotovoltaici sui tetti. La distruzione degli impianti fotovoltaici degli edifici comporta perdite finanziarie dirette, e la ricostruzione degli impianti fotovoltaici sui tetti richiede molto tempo e denaro. La reinstallazione dei moduli fotovoltaici richiede notevoli risorse umane, materiale, e risorse di tempo, che diventa un onere pesante per i gestori delle centrali elettriche. Ad esempio, in eventi meteorologici estremi simili, molti sistemi fotovoltaici su tetto devono procurarsi nuovi moduli e essere sottoposti a installazione e debug, un processo che potrebbe richiedere settimane o addirittura mesi, con la produzione di energia interrotta e le perdite economiche subite durante questo periodo.
Inoltre, gli attuali progetti e piani di attuazione chiaramente non possono resistere efficacemente alle condizioni climatiche locali. Le strategie devono essere adeguate per affrontare condizioni meteorologiche pericolose, con nuovo, soluzioni affidabili selezionate. La realtà è che la maggior parte delle aziende fotovoltaiche’ i prodotti e le soluzioni sul mercato sono altamente omogenei, fare la scelta di un nuovo soluzione solare affidabile la massima priorità per i decisori.
Analisi dell'incapacità dei sistemi fotovoltaici sui tetti esistenti di far fronte ai forti venti
Capacità di carico limitata
Molti tetti non erano originariamente progettati per ospitare sistemi fotovoltaici, quindi la loro capacità di carico è limitata. Per esempio, alcuni edifici residenziali o commerciali più vecchi hanno strutture del tetto relativamente deboli. Quando colpiscono forti venti, il tetto non deve solo sopportare il peso aggiuntivo dell'impianto fotovoltaico ma anche resistere alle forze del vento, che può portare alla deformazione del tetto o addirittura al danneggiamento. Ciò compromette la stabilità dell'impianto fotovoltaico e può costituire pericolo anche per la sicurezza dell'intero edificio.
Scarsa compatibilità tra strutture del tetto e sistemi fotovoltaici
Le diverse strutture del tetto hanno effetti diversi sull'installazione e sulla resistenza al vento dei sistemi fotovoltaici. I tetti curvi o di forma irregolare potrebbero non fornire una superficie stabile per gli impianti fotovoltaici. Durante l'installazione moduli fotovoltaici, supporti e cavi, ottenere un layout ideale e proteggerli adeguatamente può essere impegnativo, rendendo il sistema più suscettibile alle forze del vento irregolari in caso di forti venti e aumentando il rischio di danni. Un’installazione con un certo angolo di inclinazione aumenta significativamente il coefficiente di forma del tetto e il carico del vento, rendendolo più soggetto ai danni causati dai forti venti.
Strutture di installazione instabili
I metodi di fissaggio utilizzati per gli impianti fotovoltaici sui tetti presentano spesso dei punti deboli. Metodi comuni, come l'utilizzo di blocchi di zavorra in cemento per fissare il supporto al tetto, potrebbe non offrire sufficiente resistenza al vento. Per tetti leggeri (come i tetti in lamiera d'acciaio colorata), l'utilizzo di clip per il fissaggio potrebbe non fornire una tensione sufficiente per resistere ai forti venti, rendendo il sistema fotovoltaico incline al sollevamento completo.
La struttura di montaggio è fondamentale per supportare i moduli fotovoltaici, ma alcuni attuali supporti fotovoltaici sui tetti presentano difetti di progettazione. Alcuni supporti sono strutturalmente semplici e mancano di resistenza e stabilità sufficienti. Per esempio, alcuni supporti hanno strutture del telaio relativamente sottili che si piegano o si deformano facilmente sotto forti venti. Inoltre, i punti di connessione tra i supporti sono spesso punti deboli che possono rompersi sotto l'impatto del vento, facendo perdere supporto e danneggiando l’intero impianto fotovoltaico.
Area del modulo e resistenza al vento
I moduli fotovoltaici hanno grandi superfici, e negli ultimi anni, le dimensioni dei moduli sono aumentate. Con vento forte, queste ampie superfici creano una notevole resistenza al vento. Grandi array di pannelli fotovoltaici sui tetti agiscono come “vele”.,” sopportando notevoli carichi di vento durante forti raffiche.
Resistenza dei materiali dei moduli fotovoltaici
I telai e le strutture interne dei moduli fotovoltaici hanno una resistenza limitata. Sotto l'impatto ripetuto di forti venti, i telai potrebbero deformarsi, e le strutture interne potrebbero rompersi. Per esempio, i moduli con telaio in lega di alluminio potrebbero non essere in grado di sopportare lo stress derivante da un'esposizione prolungata al vento, causando la flessione del telaio e compromettendo la tenuta della connessione tra il modulo e il supporto. Questa instabilità può compromettere il posizionamento sicuro del modulo sul tetto.
Conclusione
Dall'analisi di cui sopra, è chiaro che l’incapacità degli impianti fotovoltaici esistenti di resistere ai forti venti è dovuta a molteplici fattori, comprese le limitazioni strutturali dei tetti e i metodi di installazione, nonché le caratteristiche intrinseche dei moduli fotovoltaici. Attendiamo con ansia il nuovo Prodotti fotovoltaici e soluzioni tecnologiche che possano migliorare la resilienza ai disastri dei sistemi fotovoltaici, mitigare i rischi e ridurre le potenziali perdite.