Ảnh hưởng của môi trường có sương muối và độ ẩm cao đối với hệ thống điện mặt trời

Môi trường hoạt động của một nhà máy điện mặt trời PV (ĐMT) tương đối phức tạp và đa dạng, các điều kiện môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao/thấp, độ ẩm, sương muối, cát dày… có thể là những thử thách để kiểm tra độ tin cậy và khả năng thích ứng với môi trường của hệ thống ĐMT. Ngày càng có nhiều nhà máy ĐMT được xây dựng trên mặt nước, sa mạc và các khu vực ven biển. Với 2 đến 3 năm sau khi xây dựng và vận hành một nhà máy ĐMT, môi trường khắc nghiệt có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng đối với thiết bị trong hệ thống như hộp phân phối điện, thiết bị lắp đặt, biến tần... Bài viết dưới đây phân tích tác động của môi trường sương muối và độ ẩm cao đối với hoạt động của các nhà máy năng lượng mặt trời và nhấn mạnh một số giải pháp.

Ảnh hưởng của môi trường có sương muối và độ ẩm cao:

ương muối chứa lượng lớn các ion clorua, có thể dễ dàng xuyên qua lớp bảo vệ của bề mặt kim loại và gây ra phản ứng điện hóa khi tiếp xúc với kim loại khiến sản phẩm bị hỏng. Các nhà máy điện mặt trời xây dựng dọc bờ biển dễ bị ảnh hưởng bởi độ mặn cao và không khí ẩm. Các hạt sương muối bên ngoài và không khí ẩm sẽ ảnh hưởng đến các bộ phận, cáp (đặc biệt là cáp nối đất), giá đỡ kim loại, bộ biến tần và hộp phân phối điện.

Ngoài ra, môi trường có nhiệt độ cao và độ ẩm cao cũng sẽ ảnh hưởng đến hệ thống ĐMT như:

1/ Trong môi trường có sự chênh lệch nhiệt độ lớn, chẳng hạn như bãi biển, núi và các khu vực khác, hơi nước bốc lên và ngưng tụ.

2/ Ở những nơi có độ ẩm môi trường cao như hồ, ven biển… không khí xung quanh ẩm thấp dễ gây ra hiện tượng ngưng tụ hơi nước bên trong thiết bị. Điều này gây ra độ ẩm bên trong và có thể xảy ra sự cố phóng điện bề mặt.

3/ Dây dẫn tiếp xúc dễ bị ăn mòn trong môi trường sương muối nhiều và độ ẩm cao, làm tăng trở kháng và dẫn đến tiếp xúc kém.

Hình 1 1: Thiết bị đầu cuối PV bị ăn mòn.

 

Hình 2: Bảng PV và thiết bị gắn kim loại bị ăn mòn.

 

Hình 3: Bảng mạch PCB bị ăn mòn và các linh kiện bên trong biến tần.

Nếu sương muối và hơi nước bị ngấm vào hộp phân phối điện, thiết bị đầu cuối hoặc biến tần, tích tụ lâu ngày sẽ ăn mòn kết cấu bên trong thiết bị và khiến thiết bị bị hỏng.

Hình 4: Cáp PE và linh kiện bên trong hộp lưới điện bị ăn mòn.

Cách phòng chống:

1/ Cần phải xem xét đến khả năng bảo vệ của thiết bị khi lựa chọn:

Thiết bị được chọn cần có mức bảo vệ và chống ăn mòn nghiêm ngặt. Các thiết bị như biến tần và hộp phân phối điện được sử dụng trong khu vực có sương muối cao hoặc độ ẩm cao cần phải có mức bảo vệ và thiết kế chống ăn mòn cao hơn so với các khu vực khác. Nên sử dụng các sản phẩm có mức bảo vệ IP65 trở lên cho biến tần và hộp phân phối điện cần được mạ kẽm và phun sơn chống ăn mòn, kín khí 100%. Đối với biến tần có mức bảo vệ IP65, nó có thể ngăn hơi ẩm bên ngoài xâm nhập vào bên trong máy một cách hiệu quả.

 

Ngoài ra, PCB biến tần và các linh kiện điện tử cần phải có màng phủ, keo hoặc sơn bảo vệ để bảo vệ bảng mạch tránh bị độ ẩm, sương muối và nấm mốc xâm nhập.

 

Biến tần cần phải vượt qua các bài kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm và khả năng chống ăn mòn. Hãy tìm kiếm chứng nhận liên quan về điều này ở khu vực của bạn.

 

Chúng ta cũng cần chú ý đến các sản phẩm như dây cáp, giá đỡ kim loại và tủ điện năng lượng mặt trời. Như:

1/ Chọn các sản phẩm PV và thiết bị gắn kim loại được xử lý bằng các sản phẩm chống ăn mòn.

2/ Đồng thời, các bộ phận kim loại của cáp AC/DC/PE không được tiếp xúc với không khí.

3/ Các đầu nối dây phải được che chắn và lắp để tránh tiếp xúc với bề mặt kim loại.

 

Phương pháp bảo vệ trong quá trình lắp đặt và xây dựng.

Cáp PV, PE và AC cần được đặt trong ống PVC hoặc chôn dưới đất để bảo vệ tránh ảnh hưởng của mài mòn và sương muối.

 

Khung kim loại và kim loại lưới nối đất cần được sơn bằng sơn chống ăn mòn hoặc mạ kẽm và được kiểm tra, sửa chữa định kỳ để tránh ăn mòn về sau.

 

Cần đặc biệt chú ý đến việc sử dụng "Bu-lông AI/Zn" để nối các tấm không gỉ khi lựa chọn vật liệu vít để ngăn chặn sự ăn mòn điện hóa do tiếp xúc giữa các kim loại khác nhau.

Có thể thêm các miếng đệm nhựa để cách hai kim loại và ngăn chặn "sự ăn mòn tiếp xúc".

 

Đối với tủ điện năng lượng mặt trời hoặc tủ lưới điện, chúng ta cần sử dụng bùn chống cháy ở đầu vào và đầu ra của nó để nâng cao khả năng bảo vệ và ngăn chặn hơi nước xâm nhập vào.

 

Tóm tắt:

Môi trường sương muối và độ ẩm cao có thể gây ra các vấn đề lớn do ăn mòn các thiết bị của nhà máy năng lượng mặt trời và sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự an toàn, độ tin cậy và hoạt động lâu dài của nhà máy điện. Vì vậy, cần đặc biệt chú ý trong những môi trường này; lựa chọn thiết bị, xây dựng và vận hành và bảo trì để cải thiện sự ổn định hoạt động của nhà máy PV và giảm lỗi hệ thống./.

Theo: Ảnh hưởng của môi trường có sương muối và độ ẩm cao đối với hệ thống điện mặt trời | Tạp chí Năng lượng Việt Nam (nangluongvietnam.vn)