海岛环境下的光伏组件应当如何防腐?

2023-05-18 23:00:13


当今社会，新能源是所有人关注的一大热门话题，关于光伏发电的研究也越来越多。我国海岸线漫长，拥有偏远海岛数量超过6900个，主要采用柴油供电的方式，存在燃油补给困难、费用昂贵等问题，却往往拥有极其丰富的太阳能资源，具备光伏发电的有利条件。


但是，海岛“高温、高湿、高盐雾”的特殊环境，对光伏发电系统的使用寿命和保养维护产生了严重影响，导致电成本高，推广较难。而通过腐蚀防护，能够有效降低成本。


今天，让我们来聊聊海岛环境下的光伏组件应当如何防腐吧！


光伏组件的防腐


根据光伏组件腐蚀发生的机理，采取防腐的方法主要有阴极保护法、防腐涂层法以及两者的复合防腐方法。


（1）阴极保护法

阴极保护原理就是人为的在被腐蚀（被保护）金属结构表面施加一个外电流（或高电位），使被保护结构物成为阴极，从而使金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，从而起到防腐的作用。按照其原理和实施的方法主要包括2种：1）牺牲阳极保护法：将光伏组件支架与更活泼的金属材料连接，使光伏支架成为阴极，从而减缓腐蚀的发生；2）外加电流阴极保护法：利用电化学腐蚀的原理，由外部直流电源直接向光伏支架材料施加电流，使支架电子在金属表面集聚，使光伏支架阴极化，从而抑制光伏支架的腐蚀。


（2）防腐涂层法

在海岛环境下，防腐涂层法是光伏支架防腐采用的最主要、最普遍的方法，其关键在于找到光伏支架表面有效保护层，作用主要有4方面：

1）阻止腐蚀介质和金属表面之间的直接接触；

2）改变金属表面的电位性能使其电极电位往正的方向移动；

3）保护金属表面不被腐蚀 ；

4）防腐涂层的电极电位比被其保护的金属低作为阳极而逐渐被腐蚀，同时保护了作为阴极的光伏支架中钢结构材料。


（3）复合防腐方法

复合防腐法就是根据阴极保护与防护腐涂层的各自特点，在不同的位置和情况下采用不同的方法，发挥各自的优势对光伏支架进行保护。


此外，在光伏支架选择时可以选择不锈钢材质的支架，如选择采用316、316L材质的不锈钢支架，但是成本会很高，如果采用碳钢加涂防腐层的方式，则一定要保证材料质量和工艺精细，否则会对支架的防腐性能造成很大影响。




光伏组件的维护


由于海岛环境的特殊性，光伏发电系统的日常维护还应当注意：


（1）定期清洁光伏组件的表面的盐雾结晶颗粒，尤其是要注意光伏组件的下表面盐雾结晶颗粒的清扫。

（2）定期检查光伏组件及支架连接件、紧固件如无松动、锈蚀损坏，发现后应立即处理。

（3）检查连接线缆、电缆接头、接插件、密封条是否出现老化、开裂、进水等现象，一经发现应及时处理。


光伏发电是解决边远海岛供电难题的有效措施，提高光伏发电系统效率和性价比是光伏发电在海岛推广应用的必然要求，必须做到科学布局、合理设计、有效防腐、定期维护，才能充分发挥出光伏发电在海岛应用的优势。



节选自：《电力与能源》 Vol.37 2016.6

作者：毛龙波，博士，





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