Seminario Solis, Episodio 30: La influencia de la niebla salina y los entornos de alta humedad en los sistemas solares fotovoltaicos

Contexto
El entorno de funcionamiento de una planta fotovoltaica es relativamente complejo y los ambientes extremos, como la temperatura alta / baja, la humedad, la niebla salina, la arena pesada y otros entornos hostiles, pueden poner a prueba la fiabilidad y la adaptabilidad medioambiental del sistema fotovoltaico. Cada vez se construyen más plantas fotovoltaicas sobre agua, desierto y zonas costeras.

Después 2 a 3 años de la construcción y puesta en servicio de una central eléctrica, un entorno extremo puede tener graves consecuencias en los equipos dentro del sistema; como la caja de distribución, el montaje y los inversores.

En este episodio del Seminario Solis analizamos el impacto de la niebla salina y los ambientes de alta humedad en el funcionamiento de las plantas solares y destacamos algunas soluciones.

El impacto de la niebla salina y el ambiente de alta humedad.

El aerosol de sal contiene una gran cantidad de iones de cloruro, que pueden penetrar fácilmente la capa protectora de la superficie metálica y provocar una reacción electroquímica provocando la falla del producto. Las centrales solares construidas a lo largo de la costa son susceptibles a los efectos de la alta salinidad y el aire húmedo. Las partículas externas de la niebla salina y el aire húmedo afectarán los componentes, cables (especialmente cables de puesta a tierra), soportes metálicos, inversores y cajas de distribución.

Además, los entornos de alta temperatura y humedad también afectan al sistema fotovoltaico, como:

1. En ambientes con grandes diferencias de temperatura, como playas, montañas y otras áreas, el vapor de agua se evapora y se condensa.

2. En lugares con alta humedad ambiental, como áreas de lagos, áreas costeras, etc., el aire circundante es húmedo y es fácil causar condensación dentro del equipo. Esto provoca humedad interna y puede provocar accidentes de descargas eléctricas.

3. Los conductores expuestos se corroen fácilmente en un ambiente de alta niebla salina y alta humedad, lo que aumenta la impedancia y conduce a un mal contacto.

Figura 1: Los terminales fotovoltaicos están corroídos

Figura 2: Panel fotovoltaico corroído y equipo de montaje de metal

Si se succionan niebla salina y vapor de agua hacia la caja de distribución, la terminal o el inversor, la acumulación a largo plazo corroerá la estructura interna del equipo y causará daños al equipo.

Figura 3: Placas de PCB y componentes corroídos dentro del inversor

Figura 4: Interior de caja de rejilla y cable de PE corroído

Prevención

1. La selección del equipo debe tener en cuenta su capacidad de protección.

El equipo elegido debe tener estrictos niveles de protección y anticorrosión. Los equipos como los inversores y las cajas de distribución que se utilizan en áreas con alto nivel de niebla salina o alta humedad deben tener niveles de protección y diseños anticorrosión más altos que en otras áreas. Se recomienda utilizar productos con protección IP65 o superior para el inversor y la caja de distribución debe estar galvanizada y rociada con pintura anticorrosión y ser 100% hermética. Para inversores con protección IP65, puede prevenir eficazmente que la humedad externa ingrese al interior de la máquina.

Además, el PCB inversor y los componentes electrónicos deben tener una película, pegamento o pintura protectora para proteger la placa de circuito de la humedad, la niebla salina y el moho;

El inversor debe pasar pruebas de temperatura y humedad y pruebas de resistencia a la corrosión. Busque la certificación correspondiente sobre esto en su área.

También debemos prestar atención a productos como cables, soportes metálicos y cajas de combinación. Tal como:

1) Elija productos fotovoltaicos y equipos de montaje de metal tratados con productos anticorrosión.

2) Al mismo tiempo, las partes metálicas de los cables AC / DC / PE no deben estar expuestas al aire.

3) Los terminales de cableado deben estar blindados y ajustados para evitar el contacto con la superficie metálica.

Tratamiento protector durante la instalación y construcción.

Los cables de PV, PE y CA deben colocarse en tuberías de PVC o enterrarse en el suelo para protegerlos y evitar los efectos de la abrasión y la niebla salina;

El soporte de metal y la rejilla de conexión a tierra deben pintarse con pintura anticorrosión o galvanizarse e inspeccionarse y repararse a intervalos regulares para evitar la corrosión posterior.

Se debe prestar especial atención al uso de placas de plástico y tuercas inoxidables “Al/Zn plate” para conectar placas de acero inoxidable, al seleccionar los materiales de los tornillos para evitar la corrosión electroquímica causada por el contacto entre diferentes metales.

Se pueden agregar juntas de plástico para aislar los dos metales y evitar la "corrosión por contacto".

Para la caja combinadora o caja de rejilla, necesitamos utilizar barro resistente al fuego en su entrada y salida para mejorar su protección y evitar la entrada de vapor de agua.

Resumen

Los ambientes de niebla salina y alta humedad pueden causar grandes problemas por la corrosión de las instalaciones de la planta solar y afectarán seriamente la seguridad, confiabilidad y operación a largo plazo de la central eléctrica. Por lo tanto, en estos entornos, se debe prestar especial atención a la selección de equipos, construcción, operación y mantenimiento para mejorar la estabilidad operativa de la planta fotovoltaica y reducir los errores del sistema.