เกี่ยวกับปัญหาการกัดกร่อนแผงโซลาร์เซลล์

การประยุกต์ใช้ระบบการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นความชื้นความร้อนและสเปรย์เกลือได้สัมผัสกับความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญของการกัดกร่อนส่วนประกอบโลหะ บทความนี้วิเคราะห์กลไกการกัดกร่อนด้วยกล้องจุลทรรศน์และรวมประสบการณ์การปฏิบัติทางวิศวกรรมเพื่อสร้างระบบป้องกันหลายมิติเพื่อให้เป็นวิธีแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนของสถานีพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ตลอดวงจรชีวิตของพวกเขา

1. พลวัตการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า: เฟรมโลหะและรางโลหะผสมอลูมิเนียมก่อให้เกิดผลกระทบขนาดเล็กในสภาพแวดล้อมที่ชื้นและองค์ประกอบโครเมียมในสแตนเลสสตีลผ่านการกัดกร่อนของหลุมภายใต้การกัดกร่อนและอัตราการกัดกร่อนนั้นสัมพันธ์กับอุณหภูมิ ข้อมูลที่วัดได้ของสถานีพลังงานชายฝั่งแสดงให้เห็นว่าอัตราการกัดกร่อนประจำปีของวงเล็บเหล็กคาร์บอนมาถึง 0. 12 มม. ซึ่งสูงกว่าในพื้นที่ภายใน 3 เท่า

2. การทำงานร่วมกันของความเครียดจากสิ่งแวดล้อม: รังสีอัลตราไวโอเลตทำให้เกิดความชราและการแตกร้าวของวัสดุการปิดผนึกพอลิเมอร์ซึ่งเป็นช่องทางสำหรับการเจาะสื่อการกัดกร่อน ก๊าซที่เป็นกรดเช่น SO2 และ NOX ในพื้นที่มลพิษทางอุตสาหกรรมเร่งออกซิเดชันของโลหะและความเร็วที่ cl-ions แทรกซึมฟิล์ม passivation ในพื้นที่สเปรย์เกลือสามารถเข้าถึง 5 เท่าของสภาพแวดล้อมปกติ

3. ผลการขยายข้อบกพร่องของการผลิต: โพรงด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่เกิดจากการตัดด้วยเลเซอร์แบบฟอร์มจุดความเข้มข้นของความเครียดในท้องถิ่นและข้อบกพร่องของรูเข็มในการเคลือบจะเผยให้เห็นพื้นผิว เมื่อความหนาของฟิล์มอะโนไดซ์น้อยกว่า20μmประสิทธิภาพการป้องกันจะลดลง 60%

1. วิกฤตความสมบูรณ์ของโครงสร้าง:การกัดกร่อนของขั้วต่อตัวยึดทำให้เกิดความแข็งของโครงสร้างลดลง 30%และความน่าจะเป็นของความล้มเหลวในการเชื่อมต่อของสลักเกลียวเพิ่มขึ้น 4 เท่าภายใต้เงื่อนไขของพายุไต้ฝุ่น หลังจากพายุไต้ฝุ่นผ่านไปพบว่าการกระจัดของระบบวงเล็บที่เป็นสนิมเกินมาตรฐาน ISO 2.8 เท่า

2. ภัยคุกคามความปลอดภัยทางไฟฟ้า:การกัดกร่อนของ busbar ทองแดงของกล่องทางแยกเพิ่มความต้านทานการสัมผัสเป็น 15 เท่าของค่าเริ่มต้นและเอฟเฟกต์จุดร้อนทำให้อุณหภูมิท้องถิ่นเพิ่มขึ้นมากกว่า 85 องศา การกัดกร่อนของระบบสายดินทำให้ค่าอิมพีแดนซ์เกินมาตรฐานโดย7Ωและความน่าจะเป็นของความเสียหายจากฟ้าผ่าเพิ่มขึ้น 40%

3. การสูญเสียทางเศรษฐกิจสองเท่า:อัตราการลดทอนพลังงานของส่วนประกอบมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับระดับของการกัดกร่อนของเฟรมและอัตราการลดทอนประจำปีของส่วนประกอบที่สึกกร่อนอย่างรุนแรงถึง 3.2% สัดส่วนของค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสนับสนุนใน Opex Power เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจาก 5% เป็น 18%

1. วัสดุนวัตกรรมเมทริกซ์:

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)

ส่งเสริมการรองรับพอลิเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์ (Elastic Modulus 120GPA, ความหนาแน่น 1.6G/cm³)

2. การออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพเชิงโครงสร้าง:

ใช้การออกแบบร่องการระบายน้ำแบบไม่สมมาตร (ประสิทธิภาพการระบายน้ำเพิ่มขึ้น 70%)

Introduce bionic hydrophobic surface (contact angle>150 องศาประสิทธิภาพการทำความสะอาดตัวเอง 92%)

ใช้ระบบป้องกันแคโทด (ควบคุมศักยภาพที่ -0. 85--1. 1V กับ CSE)

3. ระบบการดำเนินงานอัจฉริยะและการบำรุงรักษา:

ปรับใช้เซ็นเซอร์สายพันธุ์ Fiber Bragg Grating (ความแม่นยำ1με, ชีวิต 25 ปี)

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

พัฒนาการเคลือบไมโครแคปซูลรักษาตัวเอง (ประสิทธิภาพการซ่อมแซม 90%, ทริกเกอร์อุณหภูมิ 60 องศา)

4. การอัพเกรดระบบมาตรฐาน:

กำหนดข้อกำหนดการรับรองการต่อต้านการกัดกร่อนระดับ C5 (มาตรฐาน ISO 12944)

ปรับปรุงแนวทางการออกแบบการต่อต้านการกัดกร่อนนอกชายฝั่งนอกชายฝั่ง (รุ่นปรับปรุง IEC 61701)

สร้างระบบ Digital Twin Protection การกัดกร่อน (รวมถึงตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลัก 12 ตัว)

1. การเพิ่มประสิทธิภาพวัสดุ:เลือกวัสดุที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งเช่นเฟรมอลูมิเนียมอัลลอยเพื่อแทนที่โครงเหล็กแบบดั้งเดิม ฟิล์มออกไซด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติบนพื้นผิวของโลหะผสมอลูมิเนียมสามารถต้านทานการกัดกร่อนได้อย่างมีประสิทธิภาพและมันเบาและติดตั้งได้ง่าย สำหรับวงเล็บใช้เหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนและความหนาของชั้นชุบสังกะสีควรเป็นไปตามมาตรฐานอุตสาหกรรมเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อสนิม

2. การรักษาด้วยการป้องกันพื้นผิว:การป้องกันการป้องกันเพิ่มเติมจะดำเนินการบนพื้นผิวของชิ้นส่วนโลหะของแผงโซลาร์เซลล์ หากการฉีดพ่นสีต่อต้านการกัดกร่อนให้เลือกสีอะคริลิคหรือสีฟลูออโรคาร์บอนที่มีความต้านทานต่อสภาพอากาศที่ดีและการยึดเกาะและตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นผิวโลหะสะอาดและแห้งก่อนที่จะพ่นเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของการเคลือบ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เทคโนโลยีการเคลือบด้วยอิเล็กโทรฟอเรติกเพื่อสร้างฟิล์มป้องกันที่สม่ำเสมอและหนาแน่นบนพื้นผิวโลหะเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการต่อต้านการกัดกร่อน

3. การบำรุงรักษาปกติ:สร้างระบบการตรวจสอบปกติ ขอแนะนำให้ทำการตรวจสอบแผงโซลาร์เซลล์อย่างครอบคลุมทุกไตรมาส เนื้อหาการตรวจสอบรวมถึงการสังเกตว่าชิ้นส่วนโลหะมีสัญญาณของการเกิดสนิมหรือไม่ หากมีการทำสนิมเล็กน้อยการรักษาในเวลาที่เหมาะสมเช่นการขัดและการกำจัดสนิมแล้วทาสีใหม่ ในเวลาเดียวกันให้รักษาพื้นผิวของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้สะอาดเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของฝุ่นและสิ่งสกปรกและป้องกันการกัดกร่อนจากการเร่งสนิมเนื่องจากการกัดกร่อนภายใต้สิ่งสกปรก

4. การออกแบบการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม:การออกแบบเป้าหมายจะดำเนินการตามลักษณะภูมิอากาศและสิ่งแวดล้อมของพื้นที่ติดตั้ง ในความชื้นสูงหรือพื้นที่ชายฝั่งทะเลเสริมมาตรการป้องกันเช่นการเพิ่มความหนาของการเคลือบหรือใช้การเคลือบสเปรย์เกลือพิเศษ ในพื้นที่ที่มีน้ำฝนกรดให้เลือกวัสดุที่ทนต่อกรดและการเคลือบป้องกันเพื่อปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวของแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับสภาพแวดล้อมพิเศษ