Sistemi Hibridi Sol-Pjuv tal-Faltijiet u Soluzzjonijiet

1. Ħsara u Ċausi Komuni fil-Ġirbi tal-Ħawla

Bħala komponenti ħamis tas-sistemi ibbrukan solari, il-ġirbi tal-ħawla jgħadu l-ħsara fl-tliet àrees: struttura mekanika, sistemi elettriku, u funzjonijiet tal-kontroll. L-abrad mill-blades u t-tqass tal-blades huma l-ħsara mekanika wkoll komuni, solitament mgħadda minn impatt tal-ħawla għal tfal, fatika tal-material, jew difetti manifatturieri. Id-dati tal-monitoring fit-triqda juri li l-medja ta’ dawk tax-xhur tal-blades hi 3–5 snin fi reġjonijiet kostali, iżda tista’ tiqta’ sa 2–3 snin fi reġjonijiet tan-nofsinhar bħalissa bl-ġunġar frequenti. F’dal-każ, l-abrad tal-bearings eċċentriku huwa partiwarment prominent f’tal-ġirbi tal-ħawla tal-assi orizzontali, l-iktar minn operazzjoni mhux centru u distribuzzjoni mhux ugwal tal-stress.

Fis-sistemi elettriku, l-mankanza ta’ fazza fil-output u l-instabilità tal-volttagġ huma żewġ problemi tipiċi. Il-ġirbi tal-ħawla jġeneraw energija AC tat-tliet fazzi, u l-konnessjonijiet ikkumpli jew l-kabli mhux stipati tista’ jilgħqu sibiliment għal fazzi mhux ugwal jew mhux preżenti. Statistika tal-industrija juri li skont 25% tal-faliġ tal-ġirbi huma relatati ma’ problemi tal-kablaggi. Problema oħra komuni huwa l-malfunzion tal-sistema tal-brakes, fejn is-silġ tad-disk mhuwiex jiżdied signifikantament wara short circuit tat-tliet fazzi, possibilment minn abrad tal-brake jew malfunzion tal-kontroll elettriku.

Il-ħsara tal-kontrolleri jagħmlu l-istess bil-logika tal-distribuzzjoni tal-enerġija. Is-strategiji tradizzjonali tal-limmita fissi ma jistgħux jaħdmu għal kondizzjonijiet atmosferiċi komplessi u mutanti. Pereżempju, ftit qabel l-ħelu meta l-ħawla hija ħafifa u l-ħajr jidher qed jżid, il-kontroll tradizzjonali jikkuntenna l-output tal-ġirbi għal biss 30%–40% tal-potenza ratata minħabba l-ħawla insuffċienti, waqqfu l-enerġija tal-ħawla. Statistika juri li s-sistemi ibbrukan solari li jżu nu strategiji tradizzjonali għal il-kontroll jkollhom medja ta’ utilizz ta’ l-enerġija 15%–20% inqas minn sistemi intelligenti.

2. Ħsara u Ċausi Komuni fil-Panelli Solari

Il-panelli solari fis-sistemi ibbrukan ukoll jaffrontaw risiku diversi ta’ faliġ. L-danni fis-silġ u l-faliġ tal-konekturijiet terminali huma l-ħsara fizika akbar, sovent mgħadda minn tempi atmosferiċi ħażin, impatt tal-ġunġar, jew installazzjoni mhux korretta. Fi zonas ta’ ħawla qalb, il-panelli solari jkunu vittimi ta’ danno annwali medju ta’ 5%–8%, li jirrendu neċessarju l-inspezzjoni u l-manutenzjoni regolari.

Elettrikament, l-effetti tal-hot spot u l-ombra parzjali huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw l-effiċjenza fotovoltaika. Meta parta minn panel jkun mogħti, l-enerġija mill-partijiet mhux mogħti tiftaħ fil-parti mogħti, jikkawża riscaldament lokali u jiffurma hot spots. L-effetti tal-hot spot fit-tul jistgħu jżiduw l-effiċjenza tal-panel b’sodisfa 15%–20% u jistgħu wkoll jkawżaw danni permanenti. Fuq il-ġejj, l-PID (Potential Induced Degradation) huwa fattur sigġaċi li jaffettwa l-għada tal-panel, speċjalment f’ambjenti b’umidità għoli, fejn l-effiċjenza tista’ tniqsu b’sodisfa 5%–10% fl-ispazju ta’ 1–2 sena.

Id-degradazzjoni tal-prestazzjoni hija prinċipalment għall-degradazzjoni indotta mid-ħajr u l-faliġ tal-materiali tal-inkapsulazzjoni. I-standard tal-industrija jismekklu biex il-moduli fotovoltaiki ta’ kwalità għoli jkunu jawn degradazzjoni annwali inqas minn 0.3%–0.5% fil-25 sena ta’ għada. Iwa, f’prattika, if-fatturi ambientali u l-invecchiament tal-materiali jistgħu jkawżaw degradazzjoni annwali ta’ 0.8%–1.2%, li jaffettwaw signifikantament l-effiċjenza ta’ l-sistema ollivva.

3. Analisi tal-Ħsara tal-Kontrolleri u Sistemi tal-Batteriji

Bħala “ċervell” tas-sistema ibbrukan solari, il-prestazzjoni tal-kontrolleri taffettwa direttament l-istabbiltà tas-sistema. Il-problema ewlenin huwa f’limiti tas-strategiji tradizzjonali tal-distribuzzjoni tal-enerġija, li jdependu fuq parametri empiriči fissi u dinjomi ta’ limmita sewwa, li jgħadilhom ma jistgħux jaħdmu għal fluktuazzjonijiet energetiċi reali. Taħt kondizzjonijiet atmosferiċi komplessi, dawn il-kontrolleri ma jistgħux jmodifikaw l-allokkazzjoni tal-enerġija b’mudan, li jqies l-istabbiltà tal-enerġija. Pereżempju, waqt varjazzjonijiet atmosferiċi sodisfa bħal shift rapid tal-ħawla jew nuvoli li jsiru, il-kontrolleri tradizzjonali jistgħu jieħdu minuti jew aktar biex jirrispondu, ma jkunux jidherġu l-istandards severi ta’ kwalità tal-enerġija tal-equipament industriji moderni.

Il-ħsara tas-sistema tal-batteriji huma prinċipalment kategorizzati bħala undercharging, ingress tal-ilma, u degradazzjoni tal-kapaċita. L-undercharging jkun meta l-volttagġ jniqsu aktar minn limmita tal-start tal-kontroller; l-undercharging fit-tul jkun jgħadi l-batteriji fi dischargement profond, li jkurtja l-għada tal-batteriji. L-ingress tal-ilma huwa sovent minn installazzjoni mhux korretta jew sealing mhux adeguat, li jkun jkawżaw lettori ta’ volttagġ ekstremament bass, null, jew falsi, li jkawżaw danni severi tal-batteriji. Statistika juri li skont 15% tal-faliġ tas-sistemi ibbrukan huma relatati mal-ingress tal-ilma tal-batteriji.

L-degradazzjoni tal-kapaċita hija proċess ta’ invecchiament natural, iwa l-fatturi ambientali jistgħu jaccelerawha signifikantament. Fi reġjonijiet tal-plateau, it-tmexx ta’ lillanġas ta’ lillanġas jkun jniqsu l-prestazzjoni tal-panelli solari b’sodisfa 30%–40%, samment jniqsu kapaċita tal-batteriji, li jgħadilhom diffiċili biex isoddisfaw l-domandi tal-carichi taħt kondizzjonijiet ta’ l-ħajr bass. Fuq il-ġejj, ambjenti tal-salinità għoli jkun jkorrugjaw l-batteriji; fi reġjonijiet kostali, l-għada tal-batteriji fis-sistemi ibbrukan tipikament hija 30%–50% inqas minn reġjonijiet inland.