Vent-Vind-Hibrida Sistemo Defektoj & Solvoj

1. Komunaj Defektoj kaj Kauzoj en Ventturbineroj

Kiel klavkomponanto de vent-solaj hibridaj sistemoj, ventturbineroj ĉefe suferas defektojn en tri areoj: mekanika strukturo, elektraj sistemoj, kaj regado. Uso de flugiloj kaj frakto estas la plej komunaj mekanikaj defektoj, kutime kaŭzitaj pro longtempa vento-impakto, materiala laciĝo, aŭ fabrikaj defektoj. Tere monitorataj datumoj montras, ke la meza vivdaŭro de flugiloj estas 3–5 jaroj en marbordaj regionoj, sed povas mallongiĝi al 2–3 jaroj en nordokcidentaj regionoj kun ofta sablostormo. Aldone, ekscentra usado de subteniloj estas aparte evidenta en horizontala akseta turbinero, ĉefe pro longtempa malcentra operacio kaj neegala streĉdistribuo.

En elektraj sistemoj, perdo de fazo de eligo kaj nestabileco de voltajo estas du tipaj problemoj. Ventturbineroj generas trifojan alternan kurenton, kaj malbonaj konektoj aŭ malstrikaj dratoj facile povas konduki al nebalancita aŭ mankanta fazo. Industriaj statistiko indikas, ke proksimume 25% de turbinero-defektoj rilatas al problemoj de kablando. Alia komuna problemo estas malfunkciado de frendobrakejo, kie la rotora rapido ne signife malpliiĝas post trifoja kurcirkvito, eble pro uso de frendo aŭ elektra regada malsukceso.

Defektoj de regiloj ĉefe manifestiĝas kiel defektaj logikoj de energidistribuo. Tradiciaj fiksaj limvaloro-strategioj ne povas adaptoi sin al kompleksaj kaj ŝanĝantaj veteraj kondiĉoj. Ekzemple, dum matenoj kun leviĝanta vetro kaj pligrandiĝanta sunlumo, tradicia regado nur tenas la eligon de turbinero je 30%–40% de la nominata potenco pro insufiĉa vetro-rapido, malutiligante signifan kvanton de ventenergio. Statistikoj montras, ke vent-solaj hibridaj sistemoj uzantaj tradiciajn regadstrategiojn havas meznombran energiutiligrapidecon 15%–20% pli malaltan ol inteligentaj sistemoj.

2. Komunaj Defektoj kaj Kauzoj en Fotovoltaikaj Paneloj

Fotovoltaikaj paneloj en hibridaj sistemoj ankaŭ frontas diversajn riskojn de malsukceso. Surfaca damaĝo kaj defektoj de terminalaj konektiloj estas la plej vidaj fizikaj defektoj, ofte kaŭzitaj pro severa vetero, sablo-impakto, aŭ malkorekta instalado. En altoventaj regionoj, fotovoltaikaj paneloj suferas meznombran jaran damaĝrapideon de 5%–8%, postulante regulan inspektadon kaj manutenejon.

Elektrike, efektoj de varmegspotaj kaj parta ombro estas klavaj faktoroj afektantaj fotovoltaikan efikecon. Kiam parto de panelo estas ombrita, energio de neombrititaj areoj fluas inverse en la ombrita areo, kaŭzante lokaligitan supervarmon kaj formi varmegspoton. Prolonga varmegspotefekto povas redukti la efikecon de panelo je 15%–20% kaj eĉ kaŭzi permanentan damaĝon. Aldone, PID (Potenciala Indukta Degradado) estas signifa faktoro afektanta la vivdaŭron de panelo, speciale en alta-humidaĵa medio, kie efikeco povas faligiĝi je 5%–10% en 1–2 jaroj.

Degradado de performanco ĉefe estas pro lumindukta degradado kaj fiasko de empaĥmaterialo. Industriaj normoj postulas, ke alta-kvalitaj PV-moduloj devu havi jaran degradadrapideon sub 0.3%–0.5% dum 25-jara vivdaŭro. Tamen, praktike, mediofaktoroj kaj aĝado de materialo povas kaŭzi jaran degradadrapideon de 0.8%–1.2%, signife afektante la tutan sisteman efikecon.

3. Analizo de Defektoj de Regiloj kaj Baterisistemoj

Kiel la "cerbo" de la vent-sola hibrida sistemo, la performanco de la regilo direktas sisteman stabilecon. La ĉefa problemo kuŝas en la limigoj de tradiciaj strategioj de energidistribuo, kiuj baziĝas sur fiksaj empiriaj parametroj kaj simplaj limvalorjudicoj, farante ilin nekapablajn adaptiĝi al realtempaj energiaj fluktuoj. Sub kompleksaj veteraj kondiĉoj, tiuj regiloj ne povas reguli energian distribuon tempe, kondukante al malbona energiestabileco. Ekzemple, dum subitanaj veterŝanĝoj, kiel rapidaj vetromoviĝoj aŭ rapide moviĝantaj nuboj, tradiciaj regiloj povas preni kelkajn minutojn aŭ pli por reagi, ne sukcesante kontenti la severajn energiakvalitajn postulojn de moderna industria equipo.

Defektoj de baterisistemoj ĉefe estas klasifikitaj kiel subŝarĝado, akv-ingreso, kaj kapacit-degradado. Subŝarĝado okazas, kiam la voltajo malpliiĝas sub la startlimvaloro de la regilo; longtempa subŝarĝado kondukas al profunda disŝarĝado, mallongigante la vivdaŭron de baterio. Akv-ingreso estas ofte pro malkorekta instalado aŭ malbona sigelado, rezultigante ekstreme malaltan, nulan, aŭ eraran voltajon, kaŭzante gravan bateri-damaĝon. Statistikoj montras, ke proksimume 15% de hibridsistemaj defektoj rilatas al akv-ingreso de baterio.

Kapacit-degradado estas natura aĝproceso, sed mediofaktoroj povas signife akceli ĝin. En plateau-regionoj, noktaj malvarmecoj povas redukti la performancon de fotovoltaikaj paneloj je 30%–40%, samtempe malpliigante la utiligan kapaciton de baterio, faciliĝante malfacile respondi al lasta-demandoj sub malalta-luma kondiĉo. Plue, alta-salineca medio signife korozas bateriojn; en marbordaj regionoj, la vivdaŭro de baterio en hibridaj sistemoj estas tipe 30%–50% pli mallonga ol en interlandaj regionoj.