በኃይለኛ አውሎ ነፋሱ ወቅት፣ የክፍሎቹ “ተለዋዋጭ የጭነት ደረጃ” ለኃይል ማመንጫዎች ቁልፍ የደህንነት ግምት ሆኗል

በቅርብ ዓመታት ውስጥ፣ የቻይና ደቡብ ምስራቅ የባህር ዳርቻ ክልሎች በተደጋጋሚ የአውሎ ንፋስ ተጽዕኖዎች አጋጥሟቸዋል፣ ከባድ የአየር ሁኔታ በአካባቢው ምርት እና በዕለት ተዕለት ሕይወት ላይ ከፍተኛ የኢኮኖሚ ኪሳራ አስከትሏል። የአየር ንብረት ለውጥ ከፍተኛ ኃይለኛ አውሎ ነፋሶች እና ጠንካራ ኮንቬክቲቭ የአየር ሁኔታ ክስተቶች እንዲከሰቱ ምክንያት ሆኗል፣ ይህም በርካታ የፎቶቮልታይክ (PV) የኃይል ማመንጫ መዋቅራዊ ውድቀቶች፣ የሞዱል መገልበጥ እና በ"የተደበቁ ስንጥቆች" ምክንያት የክፍሎች መበላሸት ክስተቶችን አስከትሏል። እንደ የሞዱል መጠን መጨመር እና የወጪ ማመቻቸት ግፊቶች ባሉ አዝማሚያዎች የተወሳሰቡት፣ የሜካኒካል ጭነት መቋቋም እና የPV ሞጁሎች የረጅም ጊዜ አስተማማኝነት እየጨመረ የሚሄድ ተግዳሮቶች እያጋጠሟቸው ነው። በዚህም ምክንያት፣ ከዳይናሚክ ጭነት ደረጃዎች ጋር መጣጣም የፀሐይ ጭነቶችን የረጅም ጊዜ ደህንነት እና አፈጻጸም ለማረጋገጥ ወሳኝ ሆኗል።

በአሁኑ ጊዜ፣ በከፍተኛ ነፋስ በሚነፍሱ ክልሎች ውስጥ ለPV የኃይል ማመንጫ ጣቢያዎች የአሠራር አካባቢዎች ከባህር ዳርቻ አውሎ ንፋስ ተጋላጭ ከሆኑ ዞኖች እስከ ውስጣዊ የንፋስ ኮሪደሮች ድረስ የተለያዩ እና ውስብስብ እየሆኑ መጥተዋል፣ እያንዳንዱም የተለየ የአየር ንብረት ሁኔታን ያሳያል። አሁን ባለው የIEC 61215 መስፈርት - ለ1,000 ዑደቶች ±1000 Pa የሙከራ ሁኔታን በመግለጽ - የPV ሞጁሎች የንፋስ መቋቋም አቅም በግምት ከ130 ኪ.ሜ/ሰ (36.1 ሜ/ሰ) የንፋስ ፍጥነት ጋር ይዛመዳል፣ ይህም በSafir-Simpson ሚዛን ላይ ካለው ምድብ 12 አውሎ ንፋስ ጋር እኩል ነው። ሆኖም፣ በእውነተኛ አውሎ ንፋስ ክስተቶች፣ በአውሎ ነፋሱ ማዕከል አቅራቢያ ከፍተኛ ዘላቂ ነፋሶች ምድብ 14-15 ላይ ሊደርሱ ይችላሉ። በዚህም ምክንያት፣ የአሁኑ የሙከራ ፕሮቶኮሎች በእውነተኛው ዓለም ተለዋዋጭ የንፋስ ድካም እና የንፋስ-ንዝረት ማያያዣ ውጤቶችን በመድገም ረገድ አቅመ ቢስ ናቸው። የIEC የምስክር ወረቀትን የሚያልፉ ሞጁሎች እንኳን በከባድ የንፋስ ሁኔታዎች ውስጥ ጉዳት ሊደርስባቸው ይችላል።

በተጨማሪም፣ በIEC ደረጃዎች ውስጥ የተገለጹት የማይንቀሳቀሱ እና ባህላዊ ተለዋዋጭ ሙከራዎች እንደ መሰረታዊ የመጀመሪያ ደረጃ የማጣሪያ ዘዴ ብቻ የሚያገለግሉ ሲሆን በሞጁል ሙሉ የአገልግሎት ዘመን ላይ ለረጅም ጊዜ ለጠንካራ ነፋሶች መጋለጥ የሚፈጠረውን የተጠራቀመ የድካም ተፅእኖ በበቂ ሁኔታ አያስመስሉም። እነዚህ ሙከራዎች በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ የጭንቀት ደረጃዎችን እና የተገደበ የዑደት ቆጠራዎችን ያካትታሉ፣ ይህም ለ25 ዓመት ወይም ከዚያ በላይ የሥራ ዘመን ከፍተኛ የንፋስ ጭነቶችን እና የረጅም ጊዜ የጥንካሬ መስፈርቶችን ግምት ውስጥ ሳያስገባ ይቀራል። ይህ ክፍተት በሕይወት ዑደታቸው በሙሉ የ PV ስርዓቶችን ደህንነቱ የተጠበቀ እና አስተማማኝ አሠራር ሊያበላሹ የሚችሉ ሊሆኑ የሚችሉ የጥራት አደጋዎችን ያስተዋውቃል፣ በመጨረሻም የመጨረሻ ተጠቃሚ እሴት እና የኢንቨስትመንት ተመላሽ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል።

በተለያዩ የጂኦግራፊያዊ ክልሎች የንፋስ ሁኔታዎች ተለዋዋጭነት ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ የ PV ሞጁሎችን የመሸከም አቅም ማሳደግ አስቸኳይ ፍላጎት አለ። የአንድ "የንፋስ መቋቋም መስፈርት" ባህላዊ ፅንሰ-ሀሳብ በተለያዩ የትግበራ ሁኔታዎች ውስጥ ደህንነቱ የተጠበቀ ማሰማራትን ለማረጋገጥ ከእንግዲህ በቂ አይደለም። በምትኩ፣ የሞጁል ጭነት ደረጃዎች በተወሰኑ የአካባቢ ሁኔታዎች እና በክልላዊ የአደጋ መገለጫዎች ላይ በመመስረት የበለጠ ልዩነት ሊኖራቸው ይገባል።

በዓለም አቀፍ ደረጃ፣ ዩናይትድ ስቴትስን፣ የአውሮፓ አገሮችን እና ጃፓንን ጨምሮ አገሮች ለከፍተኛ ንፋስ አካባቢዎች የበለጠ ጥብቅ የሆነ ተለዋዋጭ የጭነት መስፈርቶችን ተግባራዊ አድርገዋል። ለምሳሌ፣ በአሜሪካ የሚገኘው የUL የምስክር ወረቀት ስርዓት እንደ ፍሎሪዳ እና የባሕረ ሰላጤ ጠረፍ ላሉ ክልሎች ለ10,000 ዑደቶች ተጨማሪ የ±1500 Pa የሙከራ መለኪያዎችን ይመክራል፣ ይህም የታይፎን ደረጃ ነፋሶች በተደጋጋሚ የሚከሰቱበት ነው። በተመሳሳይ፣ የTÜV Rheinland የተራዘመ አስተማማኝነት ሙከራ (ERT) ፕሮግራም በአውሮፓ ውስጥ እንደ ሰሜን ባህር እና ባልቲክ ባህር ዳርቻዎች ባሉ አውሎ ንፋስ ተጋላጭ እና ከፍተኛ ንፋስ ላላቸው ክልሎች ጥቅም ላይ እንዲውሉ የተነደፉ - እንደ ±1600 Pa ለ12,000 ዑደቶች - የተሻሻሉ ተለዋዋጭ የጭነት ሙከራዎችን ያካትታል። ተጨባጭ ማስረጃዎች እንደሚያሳዩት በእነዚህ ክልሎች ውስጥ ከፍ ያሉ ተለዋዋጭ የጭነት ደረጃዎችን - በተለምዶ ለ10,000 ዑደቶች ±1500 Pa - መቀበል የመስክ ውድቀትን እና የጉዳት መጠኖችን በእጅጉ ቀንሷል፣ በዚህም የ PV ጭነቶች አጠቃላይ የአሠራር ደህንነት እና ረጅም ጊዜን ያሻሽላል።

በዛሬው ተለዋዋጭ በሆነው ዓለም አቀፍ የአየር ንብረት ሁኔታ፣ የ PV ሞጁሎች ተለዋዋጭ የጭነት መቋቋም ከአሁን በኋላ አማራጭ ቴክኒካዊ ባህሪ ሳይሆን የእፅዋት ደህንነት እና የዕድሜ ልክ የፋይናንስ አፈፃፀም መሠረታዊ መወሰኛ ነው። የኢንዱስትሪውን ተለዋዋጭ ፍላጎቶች ለማሟላት ቀጣይነት ያለው የቴክኖሎጂ ፈጠራ እና የዓለም አቀፍ ደረጃዎችን ቀጣይነት ያለው ማሻሻል አስፈላጊ ናቸው። የ PV የኃይል ማመንጫዎች ባልተጠበቀ አካባቢ ውስጥ መዋቅራዊ ታማኝነትን እና የአሠራር አስተማማኝነትን መጠበቅ የሚችሉት በምርት ጥራት እና በሙከራ ጥብቅነት ላይ በተሟላ መሻሻል ብቻ ነው፣ በዚህም ለደንበኞች ወጥ የሆነ እና የረጅም ጊዜ እሴት በማቅረብ።