در سال‌های اخیر، مناطق ساحلی جنوب شرقی چین شاهد تأثیرات مکرر طوفان بوده‌اند و شرایط آب و هوایی شدید باعث خسارات اقتصادی قابل توجهی به تولیدات محلی و زندگی روزمره شده است. تغییرات آب و هوایی منجر به افزایش وقوع طوفان‌های با شدت بالا و رویدادهای آب و هوایی همرفتی قوی شده است که منجر به حوادث متعدد خرابی سازه نیروگاه‌های فتوولتائیک (PV)، واژگونی ماژول و تخریب اجزا به دلیل "ترک‌های پنهان" شده است. مقاومت بار مکانیکی و قابلیت اطمینان طولانی مدت ماژول‌های PV، که با روندهایی مانند افزایش اندازه ماژول و فشارهای بهینه‌سازی هزینه ترکیب شده‌اند، با چالش‌های فزاینده‌ای روبرو هستند. در نتیجه، رعایت استانداردهای بار دینامیکی برای تضمین ایمنی و عملکرد طولانی مدت تأسیسات خورشیدی بسیار مهم شده است.
در حال حاضر، محیط‌های عملیاتی برای نیروگاه‌های فتوولتائیک در مناطق بادخیز، به طور فزاینده‌ای متنوع و پیچیده می‌شوند، از مناطق مستعد طوفان ساحلی گرفته تا دالان‌های باد داخلی، که هر کدام شرایط آب و هوایی متمایزی را ارائه می‌دهند. طبق استاندارد IEC 61215 موجود - که شرایط آزمایش ±1000 پاسکال را برای 1000 چرخه تعیین می‌کند - قابلیت مقاومت در برابر باد ماژول‌های فتوولتائیک تقریباً با سرعت باد 130 کیلومتر در ساعت (36.1 متر بر ثانیه) مطابقت دارد، که معادل طوفان رده 12 در مقیاس سفیر-سیمپسون است. با این حال، در رویدادهای واقعی طوفان، حداکثر بادهای پایدار در نزدیکی مرکز طوفان می‌توانند به رده‌های 14-15 برسند. در نتیجه، پروتکل‌های آزمایش فعلی در تکرار خستگی دینامیکی باد در دنیای واقعی و اثرات جفت شدن باد-ارتعاش، کمبود دارند. حتی ماژول‌هایی که گواهینامه IEC را پشت سر می‌گذارند، ممکن است همچنان در شرایط باد شدید آسیب ببینند.
علاوه بر این، آزمایش‌های استاتیک و دینامیک مرسوم تعریف‌شده در استانداردهای IEC تنها به عنوان یک مکانیسم غربالگری اولیه عمل می‌کنند و به طور کافی اثرات خستگی تجمعی ناشی از قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض بادهای شدید در کل طول عمر مفید یک ماژول را شبیه‌سازی نمی‌کنند. این آزمایش‌ها شامل سطوح تنش نسبتاً پایین و تعداد چرخه‌های محدود هستند و بارهای باد شدید و الزامات دوام بلندمدت را در طول عمر عملیاتی ۲۵ سال یا بیشتر در نظر نمی‌گیرند. این شکاف، خطرات کیفی بالقوه‌ای را ایجاد می‌کند که ممکن است عملکرد ایمن و قابل اعتماد سیستم‌های PV را در طول چرخه عمر آنها به خطر بیندازد و در نهایت بر ارزش کاربر نهایی و بازگشت سرمایه تأثیر بگذارد.
با توجه به تغییرپذیری شرایط باد در مناطق جغرافیایی مختلف، نیاز مبرمی به افزایش ظرفیت تحمل بار ماژول‌های فتوولتائیک وجود دارد. مفهوم سنتی یک «استاندارد مقاومت در برابر باد» واحد دیگر برای تضمین استقرار ایمن در سناریوهای کاربردی متنوع کافی نیست. در عوض، رتبه‌بندی بار ماژول باید بر اساس شرایط محیطی خاص و پروفایل‌های ریسک منطقه‌ای، بیشتر متمایز شود.
در سطح بین‌المللی، کشورهایی از جمله ایالات متحده، کشورهای اروپایی و ژاپن الزامات بار دینامیکی سختگیرانه‌تری را برای مناطق بادخیز اعمال کرده‌اند. به عنوان مثال، سیستم صدور گواهینامه UL در ایالات متحده، پارامترهای آزمایش اضافی ±1500 پاسکال را برای 10000 چرخه برای مناطقی مانند فلوریدا و ساحل خلیج فارس، که بادهای در سطح طوفان اغلب در آنها رخ می‌دهد، توصیه می‌کند. به طور مشابه، برنامه آزمایش قابلیت اطمینان گسترده (ERT) TÜV Rheinland شامل آزمایش‌های بار دینامیکی پیشرفته - مانند ±1600 پاسکال برای 12000 چرخه - است که برای استفاده در مناطق مستعد طوفان و بادخیز مانند سواحل دریای شمال و دریای بالتیک در اروپا طراحی شده است. شواهد تجربی نشان می‌دهد که اتخاذ استانداردهای بار دینامیکی بالا - معمولاً ±1500 پاسکال برای 10000 چرخه - در این مناطق، میزان خرابی و آسیب میدانی را به طور قابل توجهی کاهش داده و در نتیجه ایمنی عملیاتی و طول عمر کلی تأسیسات PV را بهبود بخشیده است.
در شرایط اقلیمی ناپایدار جهانی امروز، تاب‌آوری بار دینامیکی ماژول‌های فتوولتائیک دیگر یک ویژگی فنی اختیاری نیست، بلکه یک عامل تعیین‌کننده اساسی در ایمنی نیروگاه و عملکرد مالی در طول عمر آن است. برای برآورده کردن نیازهای در حال تحول صنعت، نوآوری مداوم در فناوری و افزایش تدریجی استانداردهای بین‌المللی ضروری است. تنها از طریق بهبود جامع در کیفیت محصول و دقت در آزمایش‌ها، نیروگاه‌های فتوولتائیک می‌توانند یکپارچگی ساختاری و قابلیت اطمینان عملیاتی را در محیط‌های غیرقابل پیش‌بینی حفظ کنند و در نتیجه ارزش پایدار و بلندمدتی را برای مشتریان نهایی ارائه دهند.
زمان ارسال: ۲۸ اکتبر ۲۰۲۵