Visitas:0 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2025-07-03 Origen:Sitio
Los sistemas de montaje solar fotovoltaico (PV) son las estructuras de soporte de núcleo de los sistemas de generación de energía fotovoltaica, afectando directamente la eficiencia, la seguridad y el retorno de la inversión de las centrales eléctricas. Sin embargo, con el despliegue a gran escala de proyectos fotovoltaicos en los últimos años, temas como la corrosión material y la fuerza insuficiente se han vuelto cada vez más prominentes, lo que lleva a casos de óxido, deformación e incluso colapsas en solo 3-5 años de operación. Estos problemas afectan significativamente la viabilidad económica y la confiabilidad de las plantas fotovoltaicas.
Las estadísticas de la industria indican que aproximadamente el 15% de las centrales de energía fotovoltaica global experimentan pérdidas de generación de energía o costos adicionales de mantenimiento debido a fallas en el sistema de montaje, y la corrosión es particularmente severa en áreas costeras, de alta humedad y propensas a la contaminación industrial. Este artículo analiza sistemáticamente los casos de fallas típicas de sistemas de montaje fotovoltaico, explora tecnologías clave en la ciencia de los materiales, los procesos anticorrosión y la optimización estructural, y propone soluciones prácticas de la industria.
Falta de galvanización o recubrimiento de zinc insuficiente (<85 μm): en entornos húmedos, salados o ácidos, los sistemas de montaje de acero de carbono desarrollan óxido en 1-2 años, con una reducción del espesor de la pared que excede el 10%, lo que lleva a un debilitamiento estructural significativo.
Corrosión de soldadura: algunos sistemas usan articulaciones soldadas sin tratamiento anticorrosión post-soldado, causando corrosión preferencial en las zonas de soldadura y creando puntos débiles estructurales.
Antecedentes del proyecto: una planta fotovoltaica costera de 100MW utilizó sistemas de montaje de acero de carbono Q235 con un recubrimiento de zinc de solo 40 μm.
Problema identificado: después de 18 meses de operación, las inspecciones revelaron manchas de óxido en casi el 30% de los sistemas de montaje, con algunas columnas corroídas a una profundidad de 1 mm, lo que reduce la capacidad de carga en un 25%.
Causas de la raíz:
El recubrimiento de zinc de calidad inferior no pudo bloquear la penetración de iones de cloruro.
Los diseños de soldadura abierta permitieron infiltración de agua de lluvia, acelerando la corrosión.
Normas de galvanización mejoradas:
Ambientes estándar: recubrimiento de zinc ≥85 μm (GB/T 13912).
Ambientes de alta corrosión (áreas costeras/industriales): recubrimiento de zinc ≥120 μm o 'Galvanizing-Dip-Dip + recubrimiento epoxi ' protección dual.
Procesos de soldadura optimizados:
Use soldadura TIG para reducir la escoria y aplique la pintura rica en zinc después de la solilla.
Promover conexiones atornilladas sobre la soldadura para minimizar los riesgos de corrosión.
El grosor de película anodizado insuficiente (<10 μm): la exposición prolongada a los rayos UV causa polvo y pelado, comprometiendo la protección.
Corrosión galvánica: el contacto directo entre aluminio y el acero inoxidable o de carbono crea corrosión electroquímica debido a posibles diferencias.
Tratamiento de superficie mejorado:
Película anodizada ≥15 μm (por ejemplo, aleación de aluminio 6061-T6).
Recubrimientos de fluorocarbono o PVDF para mejorar la resistencia a la intemperie.
Evite el contacto de metal diferente:
Use espaciadores de nylon o cinta aislante para aislar el aluminio del acero.
Prefiere sistemas de montaje de aluminio.
Descripción del problema: El acero no conforme (resistencia al rendimiento <200mpa) causó la desviación del haz superando a L/150 bajo carga de nieve, alterando la inclinación del panel y reduciendo la salida en un 10%.
Comparación de estándares de la industria:
| Tipo de material | GB/T 13912 Requisito | Valor de prueba real |
|---|---|---|
| Q235B de acero | Resistencia de rendimiento ≥235MPA | 190MPA |
| 6061 aluminio | Resistencia a la tracción ≥260MPA | 210MPA |
Calificación de material estricto:
Acero: Actualice a Q355B (50% de resistencia de rendimiento mayor que Q235B).
Aluminio: prefiere 6082-T6 (resistencia a la tracción ≥310MPA).
Cálculos de carga mejorados:
Diseño para cargas de viento/nieve de 30 años.
Considere las cargas dinámicas (por ejemplo, IEC 61400-2 para efectos de ráfaga).
Diseños de armadura triangular: resistencia al viento 40% más alta que los sistemas de eje único.
Sistemas de montaje ajustables: mecanismos hidráulicos/eléctricos para la adaptabilidad climática.
Materiales avanzados anticorrosión:
Revestimientos de grafeno: extender la vida útil más allá de los 30 años.
Montajes de polímero reforzado con fibra de vidrio (FRP): resistente a la corrosión y liviano.
Monitoreo inteligente:
Sensores de corrosión integrados para el seguimiento de la salud en tiempo real.
Inspecciones de drones con IA para la detección de óxido/deformación.
Estándares globales más estrictos:
Certificación EU EN 1090 para resistencia a la soldadura/corrosión.
US UL 2703 exige clasificaciones de carga de viento.
La selección de materiales, la protección de la corrosión y el diseño estructural deben equilibrar los costos por adelantado con el mantenimiento a largo plazo. Ejemplos:
Plantas costeras: recubrimiento de alto zinc (120 μm) + mantenimiento periódico reduce los costos del ciclo de vida en un 30%.
Áreas de viento alto: los diseños de aluminio de alta resistencia + truss reducen el uso de materiales en un 20% al tiempo que mejora la seguridad.
Los avances futuros en materiales y Smart O&M impulsarán los sistemas de montaje fotovoltaico hacia una vida útil más larga, una mayor confiabilidad y menores costos de mantenimiento, apoyando la expansión global de PV sostenible.
