Réamhrá
Tá an brú domhanda i dtreo fuinnimh in-athnuaite tar éis leathnú tapa a dhéanamh ar shuiteálacha fótavoltach (PV) i dtimpeallachtaí cósta agus amach ón gcósta. Shroich acmhainn snámh PV ar fud an domhain thart ar 5.9 GW faoi dheireadh 2023 agus réamh-mheastar go sáróidh sé 10 GW faoi 2030. Tá buntáistí ar leith ag baint le PV amach ón gcósta thar chórais atá bunaithe ar an talamh, lena n-áirítear srianta úsáide talún a sheachaint agus táirgeacht fuinnimh níos airde mar gheall ar éifeacht fuaraithe uisce ar phainéil. Mar sin féin, tugann uisce farraige isteach sraith meicníochtaí díghrádaithe a chuireann bagairt bhunúsach ar mharthanacht agus ar fheidhmíocht modúil gréine ar bhealaí nach mbíonn suiteálacha talún ach go hannamh.
Meicníochtaí Uisce na Mara-Díghrádú Ionduchtaithe
Creimeadh Gloine agus Caillteanais Optúla
Is é gloine clúdach tosaigh modúl PV an chéad bhacainn atá faoi lé uisce farraige. Tá sé léirithe ag staidéir thurgnamhacha tar éis 98 lá de thumadh in uisce farraige ionsamhlaithe, go laghdaítear tarchur gloine PV ó 91.46% go 70.35%-caillteanas os cionn 21 pointe céatadáin. Tá an díghrádú optúil drámatúil seo á thiomáint ag próiseas sil-leagain seicheamhach: cruthaíonn sraitheanna salainn maignéisiam ar dtús agus luasghéaraíonn siad creimeadh áitiúil an dromchla gloine, agus ina dhiaidh sin tá forshraitheanna salainn cailciam, a mhéadaíonn, mar aon le díscaoileadh leanúnach gloine, caillteanais optúla agus a laghdaíonn aschur modúl.
Creimeadh Leictriceimiceach Comhpháirteanna Miotalacha
Tá uisce farraige saibhir i speicis ianach-Na⁺, Cl⁻, Mg²⁺, SO₄²⁻-a chuireann tús le próisis chreimthe leictriceimiceach dá n-ionsú nó dá bhfód isteach sa mhodúl. Tá leictreoidí miotalacha, go háirithe airgead (Ag) agus copar (Cu), an-so-ghabhálach i leith aistrithe poitéinsiúla agus idirleathadh ian, agus cuireann an dá cheann acu isteach ar chobhsaíocht fhadtéarmach. I réigiúin cois cósta, is é an príomh-mhodh teip ná creimeadh leictriceimiceach agus galbhánach a tharlaíonn ag teagmhálaithe miotail agus welds, de réir mar a chuireann insíothlú taise isteach sa phainéal ocsaídiú teagmhálacha miotalacha agus díghrádú ábhair chuimsithe.
Léiriú go háirithe le feiceáil ar an bpróiseas seo is ea bunú línte dorcha nó marcanna uisce ar dhromchlaí modúil. Soláthraíonn taise ualaithe salann timpeallacht leictrilít d'imoibrithe leictriceimiceach ar an ghreamú airgid a úsáidtear i miotalú na gcealla gréine, rud a fhágann go gcruthófar ocsaíd airgid a fheictear mar línte dubha infheicthe, rud a dhéanann táireach ar chuma agus ar fheidhmíocht leictreach an mhodúil.
Leochaileacht Encapsulant agus Bosca Acomhal
Mar thoradh ar nochtadh fada ar thaise ó shalann tá creimeadh ar chodanna modúl tábhachtacha cosúil le frámaí, boscaí acomhal, agus dromchlaí gloine, rud a fhágann go laghdaítear feidhmíocht agus go laghdaítear shaol seirbhíse an mhodúil. Má tá bosca dáilte, críochfort, nó inverter insíothlaithe ag ceo salainn nó gal, meirgeann sé ar deireadh mar gheall ar an taiscí. Dá bhrí sin, ba cheart boscaí acomhal d'iarratais mhara a bheith séalaithe IP68 a bheith cruthúnas salainn agus taise.
Rátaí Díghrádaithe Luathaithe
Tuairiscíonn breathnuithe allamuigh ar mhodúil dé-éadan faoi choinníollacha cósta rátaí díghrádaithe bliantúla éifeachtacha idir thart ar 0.36% agus 0.75% in aghaidh na bliana do mhodúil atá imchochlaithe go maith. Mar sin féin, luasghéaraíonn carnadh salainn ar mhodúil PV amach ón gcósta an ráta díghrádaithe 0.05% go 0.13% breise, rud a d'fhéadfadh saolré an mhodúil a laghdú 3 go 5 bliana. I gcásanna foircneacha ina bhfuil imchochlú droch-dheartha, tá caillteanais chumhachta logánta níos mó ná 30% mar thoradh ar dhíghrádú spreagtha ar chúl.
Caighdeáin Tástála Tionscail
Is é an bunchaighdeán idirnáisiúnta a rialaíonn friotaíocht creimeadh ceo salainn ná IEC 61701, a chuireann síos ar sheichimh tástála chun friotaíocht modúil PV in aghaidh creimeadh ó cheo salainn ina bhfuil comhdhúile clóiríd mar NaCl agus MgCl₂ a chinneadh. Baineann an leibhéal tástála is déine-Leibhéal 6-le hocht dtimthriall tástála thar 56 lá. Is éard atá i ngach timthriall 7-lá ná ceithre chéim de spraeáil salainn a mhaireann dhá uair an chloig ag 35 céim le taise 93%, agus ina dhiaidh sin stóráil ag 40 céim le taise rialaithe. Déanann an prótacal dian seo meastóireacht ar dhíghrádú aschuir chumhachta, leanúnachas talún, sruth sceitheadh fliuch, friotaíocht inslithe, agus cuma.
Thug an tríú eagrán de IEC 61701, a eisíodh in 2020, nuashonruithe tábhachtacha isteach: rinneadh modhanna tástála a chomhdhlúthú agus a ailíniú le heagráin nua de IEC 61215 agus IEC 61730, agus cuireadh iarscríbhinn normatach leis mar threoir maidir leis na modhanna tástála a bhaineann le hiarratais éagsúla. Tá roinnt déantúsóirí tar éis ceanglais an chaighdeáin a shárú go deonach, ag déanamh tástálacha rothaíochta ceo salainn ar feadh suas le 168 lá-trí huaire níos faide ná an leibhéal caighdeánach is airde-agus gan ach caillteanas cumhachta de 1% bainte amach acu.
Straitéisí Maolaithe agus Cosanta
Bratuithe Gloine Casta
Tá bratuithe gloine speisialaithe forbartha ag monaróirí PV tosaigh le haghaidh timpeallachtaí mara. Baineann cur chuige suntasach amháin úsáid as bunchiseal SiO₂ dlúth in éineacht le ciseal dromchla frith-fhrithchaiteach ard; blocann an bunchiseal go héifeachtach gal uisce agus treá ian clóiríde agus soláthraíonn an ciseal dromchla cumas féinghlanta agus coinníonn sé tarchur os cionn 94%. D'éirigh le modúil den sórt sin tástáil IEC 61701 ceo salainn Leibhéal 8 a shárú, i bhfad níos mó ná na gnáthriachtanais. Léiríodh go leathnaítear saolré an mhodúil níos faide ná 25 bliana le próiseas cosanta comhtháite a chomhcheanglaíonn foshraith mheasartha, sciath dúbailte ciseal nana, sil-leagan ciseal adamhach, féinghlanadh sárhidreafóbach, agus séalaithe imeall, le gloine brataithe dúbailte ciseal a léiríonn lamháltas spraeála salainn níos mó ná 1,100 uair.
Fráma agus Cosaint Struchtúrtha
Go hiondúil déantar frámaí alúmanaim na modúl caighdeánach PV trastíre a anodized go dtí an tsonraíocht AA10. Maidir le timpeallachtaí muirí, ní mór é seo a uasghrádú go dtí AA20 (tiús 20–25 μm), a mheastar a bheith ina ghrád caighdeánach mara éigeantach do thionscadail ghréine cois cósta. Cuireann uasghrádú ciseal anodized an fhráma ó AA10 go AA20 go mór le friotaíocht creimeadh agus feabhsaítear iontaofacht struchtúrach faoi nochtadh fada. Tá bratuithe cruach alúmanaim since maignéisiam deimhnithe freisin le húsáid i dtimpeallachtaí mara C5-M, agus cuireann an cion maignéisiam 3% cosaint i bhfad níos éifeachtaí ar chreimeadh ná bratuithe le cion maignéisiam níos ísle.
Féin{0}}Leigheas agus Frith-Catuithe Ilchodacha UV
De bharr dul chun cinn a rinneadh le déanaí i dteicneolaíocht brataithe, tugadh isteach cumais féinleighis do threalamh mara PV. Léirigh sciath ilchodach a rinneadh trí leictrispreagadh sineirgisteacha agus trí spraeáil leictrilít, go raibh an t-achar creimthe i bhfad níos lú ná ar bhratuithe eapocsa bána le linn tástála spraeála salainn, agus bhí impedance leictriceimiceach níos mó ná an eapocsa bán faoi dhá ordú méide. Críochnaíodh féinleighis na réigiún damáiste laistigh de thréimhse ghearr, agus tar éis tástáil luathaithe aosaithe 300 uair an chloig, chaomhnaigh an sciath a airíonna fisiciceimiceacha agus a fheidhmíocht chosanta.
Creimeadh Struchtúrtha agus Tionchar Meicniúla
Taobh amuigh den mhodúl PV féin, tá dúshláin mhóra creimeadh os comhair comhpháirteanna struchtúracha na gcóras PV ar snámh amach ón gcósta. Laghdaíonn creimeadh muirí an t-ualach-acmhainn iompair na gcomhaltaí criticiúla T{- faoi thart ar 33% go 45%. Sroicheann díghrádú stiffness suas le 59.76%, agus laghdaítear cumas diomailt fuinnimh 54.6% go 62.5%. Mar sin féin, cosnaíonn bratuithe calógacha eapocsa-gloine-leasaithe agus bratuithe since graphene na hailt T-go héifeachtach, rud a choinníonn cumas iompair nach mór gan athrú-gan teip brataithe.
Impleachtaí Eacnamaíochta
Tá costas mór creimthe i suiteálacha PV mara. D'fhulaing feirm ghréine 5 MW atá suite 200 méadar ó chósta Atlantach Florida titim éifeachtúlachta 5% sa chéad bhliain, agus shroich costais chothabhála $15,000 in aghaidh an MW in aghaidh na bliana. Cuireann an tsonraíocht cheart frithchreimeadh 5–10% le bille tosaigh de chostais ábhair-thart ar $2–4 in aghaidh an mhodúil-ach íocann an phréimh seo as féin trí chreimeadh fráma a chosc a d’éileodh athsholáthar modúil iomlán murach sin. Sa tSín, meastar go bhfuil costais creimthe ar fud an tionscail ag 4 trilliún yuan, arb ionann iad agus 3.34% den OTI, agus is féidir le cosaint creimeadh éifeachtach 25% go 40% de na caillteanais seo a aisghabháil.
Conclúid
Tá creimeadh de bharr uisce farraige ar cheann de na deacrachtaí suntasacha atá roimh an margadh fótavoltach amach ón gcósta agus cósta atá ag forbairt go tapa. Tá níos mó ná bealach amháin ann chun nádúr na faidhbe a mhíniú. Feictear cineálacha éagsúla díghrádaithe anseo - creimeadh gloine, próisis leictriceimiceach ag gníomhú ar chodanna miotail den fheiste, lagú ábhar imchochlaithe chomh maith le lagú struchtúr an fheiste féin. Comhlíonann an tionscal an dúshlán trí theicneolaíochtaí cosanta nua a fhorbairt ag baint úsáide as bratuithe gloine ilchiseal agus ard-anóidiúchán do chásálacha miotail. Faigheann an tionscal cúnamh ó chaighdeáin idirnáisiúnta i dtástáil creimthe ar nós IEC 61701. De réir mar a mhéadaíonn líon na dtionscadal amach ón gcósta, bíonn sé ríthábhachtach cosaint creimthe iontaofa saor a sholáthar d'éifeachtacht na ngléasraí fuinnimh gréine.
