Rüzgar-Güneş Hibrit Sistemi Arızaları və Həlləri

1. Rüzgar turbinlərində ortaq xətalar və səbəbləri

Rüzgar-şəmis hibridlər sisteminin əsas komponenti olan rüzgar turbinləri əsasən üç sahədə xəta imtina edirlər: mexaniki struktur, elektrik sistemləri və idarəetmə funksiyaları. Pərdənələrin aşınması və parçalanması ən çox rast gələn mexaniki xətalardır, ki, bunlar adətən uzunmüddətli rüzgar təsiri, materialın yorğunluğu və ya istehsal zərbəciliyi səbəbindən baş verir. Sahadakı izləmə məlumatları göstərir ki, pərdənələrin ortalama ömrü sahil bölgələrində 3–5 il, amma qərb-böyük şimal bölgələrində tez külək uyuşu olan yerlərdə 2–3 ilə qısaldılabilir. Əlavə olaraq, eksentrik dairəvi podshipniklərin aşınılması üfüqi oxlu turbinlərdə əksər zaman uzunmüddətli simmetriyasız işləmə və bərabərsiz stres paylanmasını səbəb olur.

Elektrik sistemlərində çıxış fazasının ittihamı və voltajın instabil olması iki tipik problemdir. Rüzgar turbinləri üç fazalı AC elektrik enerjisi yaratır və pis bağlanma və ya çəkilməmiş kablolar faza dengesizliyinə və ya faza ittihamına səbəb ola bilər. Sənaye statistikası göstərir ki, türbinlərin nəzəriyəsən %25-i kabel problemlərinə bağlıdır. Başqa bir yayğın problem fren sisteminin arızasıdır, burada üç fazalı qısa kontaktdan sonra rotor sürəti ciddi olaraq azalmır, bu da fren aşınması və ya elektrik idarəetməsinin arızasından ola bilər.

İdarəetmə arızaları əsasən elektrik gücün paylanmasında defektli loqika kimi ifadə olunur. Gələcəkdən asılı sabit порогові стратегії складним і змінним погодним умовам не можуть адаптуватися. Наприклад, вранці при слабкому вітрі та посиленні сонячного світла, традиційне керування тримає продуктивність турбіни лише на 30%–40% від номінальної потужності через недостатню швидкість вітру, що призводить до значних втрат вітрової енергії. Статистика показує, що гібридні системи, які використовують традиційні стратегії керування, мають середній рівень використання енергії на 15%–20% нижчий за інтелектуальні системи.

2. Şəmis panellərində ortaq xətalar və səbəbləri

Hibridlər sisteminin şəmis panelləri də müxtəlif arıza riskləri ilə qarşılaşır. Sürfəsi zədələnməsi və terminal bağlantılarda arıza ən görünən fiziki xətalar olur, ki, bunlar adətən çirklənmiş hava şəraitində, külək uyuşu, və ya düzgün quraşdırılmamışlıq səbəbindən baş verir. Yüksək rüzgarlı bölgələrdə şəmis panelləri ortalama illik zədələnmə dərəcesi 5%–8%-dir, bu da müntəzəm incelemə və təmir talab edir.

Elektrik cəhətdən, isti nöqtə effekti və qismən gölgələnmə fotovoltaik effektivliyə təsir edən əsas faktorlardır. Panelin bir hissəsi gölgələndikdə, gölgələnməyən hissədən enerji tərs istiqamətdə gölgələnmiş hissəyə aksetir, bu da lokal istiləmə və isti nöqtələr formalaşmasına səbəb olur. Uzunmüddətli isti nöqtə effekti panel effektivliyini 15%–20%-ə qədər azalda və hətta daimi zədələnməyə səbəb ola bilər. Əlavə olaraq, PID (Potensial İnduced Degradation) panel ömrünü etkileyen əsas faktordur, xüsusən də yüksək nişastalı mühitlərdə, effektivlik 1–2 illik müddətdə 5%–10% azalır.

Performans azalması əsasən işıq indüktsiya edilmiş degradasiya və paketləmə materialının arızası səbəbindən baş verir. Sənayə standartları, yüksək keyfiyyətli PV modullarının 25 illik ömür boyunca illik degradasiya dərəcesinin 0.3%–0.5% altında olmalıdır. Amma praktikada, mühit faktorları və materialın yaşlanması illik degradasiya dərəcəsini 0.8%–1.2% artırır, bu da ümumi sistem effektivliyini ciddi şəkildə təsirləyir.

3. Idarəetmə və batarya sistemlərindəki xətaların təhlili

Rüzgar-şəmis hibridlər sisteminin "beyni" kimi, idarəetmənin performansı doğrudan sistem stabilliyini təsir edir.Əsas məsələ, gələcəkdən asılı sabit empirik parametrlərə və sadə порогові судженням створені традиційні стратегії розподілу електроенергії, які не можуть адаптуватися до реальних коливань енергії. В складних погодних умовах ці контролери не можуть своєчасно регулювати розподіл енергії, що призводить до погіршення стабільності живлення. Наприклад, при раптових змінах погоди, таких як швидкі зміни напряму вітру або швидко рухомі хмари, традиційні контролери можуть зайняти кілька хвилин або більше для реакції, не відповідаючи жорстким вимогам до якості електроенергії сучасного промислового обладнання.

Batarya sistemlərindəki arızalar əsasən alaşqı şarjlama, su sızmaması və kapasitetin azalması kimi kateqoriyalara ayrılır. Alaşqı şarjlama, voltajın idarəetmənin başlama порогу, довге періоди недостатнього заряду призводять до глибокого розряду, що скорочує термін служби акумулятора. Протікання води часто виникає через неправильну установку або погане загерметизування, що призводить до надзвичайно низьких, нульових або хибних показників напруги, що спричиняє серйозну пошкодження акумулятора. Статистика показує, що приблизно 15% відмов гібридних систем пов'язані з протіканням води в акумуляторах.

Капаситетний витрат – це природний процес старіння, але фактори оточення можуть значно його прискорити. На високогір'ї ночні низькі температури можуть знизити продуктивність сонячних панелей на 30%–40%, одночасно зменшуючи корисну ємність акумулятора, що робить важким задовольнення потреб в низькому освітленні. Більш того, високосолоні середовища значно кородують акумулятори; у приморських ділянках тривалість служби акумуляторів в гібридних системах типово на 30%–50% коротша, ніж у континентальних ділянках.