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太阳能发电系统维护的盲点之金属支架“腐蚀”

2013-03-15 14:33
老猫
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  支撑太阳能电池板的支架如果发生金属腐蚀,那么板材本身及接合部的强度就会降低,还可能因强风和地震而遭到破坏。关于这方面的主要注意事项,记者采访了研究大气腐蚀环境下钢铁材料寿命评估的琉球大学副教授押川渡。

  说到太阳能发电系统(PV)的寿命,人们往往是想到太阳能电池板,但却容易忽略支架这一盲点。

  但是,电镀钢板及铝等金属支架受环境影响,多少会出现腐蚀现象。发生腐蚀后,材料上会出现孔洞,容易引起结合部位强度降低等问题,如果遭受到强风袭击,还可能发生电池板掉落等事故。

  关于金属的寿命,琉球大学副教授押川渡指出:“根据金属种类及表面涂膜性能的不同,腐蚀程度各异,但只要有水和氧气,金属就会腐蚀。”

  下面就来探讨金属被腐蚀的原因,以及太阳能电池板支架方面的注意事项。

  耐用年数因电镀种类不同而异

  腐蚀是指金属在水和氧气的作用下发生的氧化反应。金属内部及金属之间的接点产生电位差时,在电解作用下也会发生腐蚀。从海洋扩散而来的含有盐分的粒子之所以会造成腐蚀,是因为吸湿性较高的氯化物附着后,金属表面会保持形成了水膜的状态,而且氯化物离子可促进电解作用。

  太阳能发电系统的支架上当然也存在这些发生腐蚀的因素。关于支架容易发生金属腐蚀的部位,押川列举了3处。

  首先是金属表面及切割加工后产生的端面。

  支架中大量使用的钢材会在容易发生腐蚀的铁材表面进行热浸镀锌等加工。但尽管进行了防腐蚀的电镀处理,钢板仍会微小地逐渐发生腐蚀。押川说:“根据设置环境的不同,腐蚀的程度也不同,铁材每年平均最多腐蚀0.1毫米左右。而镀锌钢材仅为其十分之一左右。”

  电镀层在厚度较最初减少了9成时便失去了效力。另外,根据电镀种类的不同,腐蚀程度也大不相同。

  日本热浸镀锌协会在受海盐粒子影响严重的北陆高速公路德合川桥进行的大气暴露试验结果显示,将热浸镀锌与含有铝和镁的高耐候性热浸镀锌铝合金在10年后的腐蚀失重进行比较,后者是前者的六分之一左右。需要考虑设置环境及整个太阳能发电设施的生命周期,来选择电镀的种类。

  支架根部和不同金属的接点处为危险区域

  铝材和不锈钢等也需要注意腐蚀问题。

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