تتكون أنظمة محطات الطاقة الكهروضوئية من مكونات مثل الألواح الكهروضوئية (الألواح الشمسية)، والمحولات، وصناديق التجميع، وصناديق التوزيع، وأنظمة التثبيت، وأسلاك التوصيل. وأي خلل في أحد هذه المكونات قد يعيق التشغيل المنتظم للمحطة بأكملها، مما قد يؤدي إلى خسائر فادحة كالحرائق أو انقطاع توليد الطاقة.
استنادًا إلى البيانات الإحصائية، فإن أعطال معدات التيار المستمر، بما في ذلك المكونات والعواكس وصناديق التقارب، تمثل ما يصل إلى 90.18٪ من أعطال أنظمة محطات الطاقة الكهروضوئية الشائعة، في حين أن أعطال معدات التيار المتردد، بما في ذلك الكابلات والمحولات والهندسة المدنية ومحطات التعزيز، تمثل 9.82٪ من هذه الأعطال.
مشاكل نموذجية في أنظمة محطات الطاقة الكهروضوئية
مشاكل الجودة
1. مشاكل تتعلق بجودة المنتجات والمعداتوتشمل هذه العيوب وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية المعاد تأهيلها، ووضع ملصقات طاقة خاطئة، وألواح شمسية رديئة، وتوهين شديد؛ وعدم كفاية طاقة الإخراج وتقادم العواكس؛ ودرجة الخرسانة غير الصحيحة وحجم الصب غير المناسب؛ وأخطاء كبيرة في مواد الأقواس، وعدم كفاية طبقة الجلفنة بالزنك؛ والأسلاك السفلية للكابلات وعدم كفاية قدرة حمل التيار؛ والاستخدام غير المنظم لمعدات توزيع الطاقة، والمكونات التي لا تفي بالمعايير، وما إلى ذلك.
2. مشاكل تتعلق بجودة البناء والتركيبتشمل المشكلات الرئيسية في البناء والتركيب ما يلي: اهتزاز الأساس غير السليم، وربط القفص الفولاذي غير السليم، وعقدة تثبيت مسمار الدعامة غير السليمة، وتوصيل الكابل غير السليم، وضعف الاتصال، والتوصيل غير الصحيح، وتركيب المكونات غير السليم الذي يؤدي إلى ظهور تشققات مخفية، وما إلى ذلك.
Dالإشراف اليومي
1. التظليل:تُوفّر سخانات المياه الشمسية، والهياكل (الجدران، والمداخن)، وأسلاك الجهد العالي، والهوائيات، ومحطات البث، والدرابزينات، والأشجار، والأعشاب الضارة، وغيرها من العناصر، الظل لألواح الطاقة الشمسية. ونظرًا لأن إنتاج الطاقة من وحدة الطاقة الشمسية يتأثر بشكل كبير بخلية شمسية واحدة فقط، فإنّ أكثر آثار التظليل شيوعًا هي التآكل وارتفاع درجة الحرارة الموضعي.
يصف مصطلح "تأثير البقعة الساخنة" كيف أن قدرة وحدة الخلايا الكهروضوئية على تظليل جزء من حرارتها الداخلية أكثر بكثير من الجزء غير المظلل، مما يسهل تشكل البقع الساخنة، والتي يمكن أن تحرق الوحدة وتحد من عمرها الافتراضي وكفاءة توليد الطاقة؛
يشير مصطلح "تأثير التآكل" إلى المركبات السامة التي تتساقط على سطح الألواح الشمسية نتيجة امتصاص الغبار من الغلاف الجوي. قد تكون هذه المواد حمضية أو قلوية، ويمكن أن تتسبب في تآكل السطح. كما أنها قد تُسبب انعكاسًا مُشتتًا لأشعة الشمس، مما يُقلل من إنتاج الطاقة.
2. الغبار والثلج:تتطاير جزيئات الغبار، مثل غبار الملوثات الصناعية وعوادم السيارات والتربة، في الهواء. وتتأثر كفاءة توليد الطاقة من الألواح الشمسية بالغبار، وفضلات الطيور، والرمال، وأوراق النباتات، وبقع الطلاء، والزيوت، وغيرها من الملوثات التي تتراكم بسهولة على الأسطح الخارجية التي تُركّب عليها الألواح. وبالمثل، قد يتسبب تساقط الثلج على الألواح الكهروضوئية في حجب الضوء، مما يؤدي إلى انقطاع توليد الطاقة الكهربائية.
ستشهد الوحدة الشمسية ذات التظليل الجزئي تيارًا أقل في الجزء المظلل من الخلية مقارنةً بالخلايا الأخرى. وينتج "تأثير البقعة الساخنة" عن المنطقة المظلمة التي تُحمّل مصدر الطاقة بضغط إضافي، حيث تحوّل الطاقة الكهربائية إلى حرارة وترفع درجة الحرارة.
قد يؤدي التظليل طويل الأمد إلى ارتفاع درجة الحرارة باستمرار في منطقة البقعة الساخنة من الوحدة، مما قد يتسبب في احتراق الخلية وصندوق التوصيل أو حتى نشوب حريق. كما يتسبب التظليل طويل الأمد في أن يعمل الجزء المظلل من الخلية كحمل لفترة طويلة.
3. إدارة المخاطر الخفية:يجب ألا تغفل عمليات تشغيل محطات الطاقة الكهروضوئية عن المخاطر الخفية، مثل استخدام الألواح الشمسية المربعة في الحقول لبناء مساكن مؤقتة، وأكوام الحطب، والأعشاب الضارة المتراكمة بإهمال، والنباتات المتسلقة، وزراعة النباتات وتربية الدواجن، وترك التبن في الحقول دون عناية، وعدم نقل القبور في الوقت المناسب مما يؤدي إلى تزايد عددها، وأعشاش الطيور والدبابير، وخيوط العنكبوت، وما إلى ذلك. إن تجاهل هذه المخاطر الخفية قد يؤدي بسهولة إلى انخفاض تأثير تبديد الحرارة من الألواح الشمسية، وزيادة فقد الطاقة في النظام، وانخفاض الطاقة المولدة. وإذا لم تتم إزالة الحشرات من صندوق التوزيع على الفور، فهناك خطر حدوث ماس كهربائي في الخطوط، واحتراق المعدات، وارتفاع تكاليف صيانة محطة الطاقة، وانخفاض عائدات توليد الطاقة. وخاصة في فصل الشتاء وحول عيد تشينغمينغ، هناك احتمال كبير لاشتعال النيران في القبور وأكوام التبن والنفايات في الحقول.
