Dilihat: 0 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 03-07-2025 Asal: Lokasi
Sistem pemasangan fotovoltaik surya (PV) adalah struktur pendukung inti sistem pembangkit listrik PV, yang secara langsung berdampak pada efisiensi, keselamatan, dan laba atas investasi pembangkit listrik. Namun, dengan penerapan proyek PV dalam skala besar dalam beberapa tahun terakhir, masalah seperti korosi material dan kekuatan yang tidak memadai menjadi semakin menonjol, yang menyebabkan terjadinya karat, deformasi, dan bahkan keruntuhan hanya dalam waktu 3-5 tahun setelah beroperasi. Masalah-masalah ini secara signifikan mempengaruhi kelayakan ekonomi dan keandalan pembangkit listrik PV.
Statistik industri menunjukkan bahwa sekitar 15% pembangkit listrik PV global mengalami kehilangan pembangkit listrik atau biaya pemeliharaan tambahan karena kegagalan sistem pemasangan, dengan korosi yang sangat parah di daerah pesisir, daerah dengan kelembapan tinggi, dan rawan polusi industri. Artikel ini secara sistematis menganalisis kasus kegagalan umum pada sistem pemasangan PV, mengeksplorasi teknologi utama dalam ilmu material, proses anti-korosi, dan optimalisasi struktural, serta mengusulkan solusi industri praktis.
Kurangnya galvanisasi atau lapisan seng yang tidak mencukupi (<85μm): Di lingkungan lembab, asin, atau asam, sistem pemasangan baja karbon akan menimbulkan karat dalam 1-2 tahun, dengan pengurangan ketebalan dinding melebihi 10%, menyebabkan melemahnya struktur secara signifikan.
Korosi las: Beberapa sistem menggunakan sambungan las tanpa perawatan anti-korosi pasca-las, menyebabkan korosi yang dominan pada zona las dan menciptakan titik lemah struktural.
Latar Belakang Proyek: Pembangkit listrik PV pesisir berkapasitas 100MW menggunakan sistem pemasangan baja karbon Q235 dengan lapisan seng hanya 40μm.
Masalah yang Teridentifikasi: Setelah 18 bulan beroperasi, inspeksi menunjukkan adanya titik karat pada hampir 30% sistem pemasangan, dengan beberapa kolom terkorosi hingga kedalaman 1 mm, sehingga mengurangi kapasitas menahan beban sebesar 25%.
Akar Penyebab:
Lapisan seng di bawah standar gagal menghalangi penetrasi ion klorida.
Desain las terbuka memungkinkan infiltrasi air hujan, sehingga mempercepat korosi.
Standar Galvanisasi yang Ditingkatkan:
Lingkungan standar: Lapisan seng ≥85μm (GB/T 13912).
Lingkungan dengan korosi tinggi (wilayah pesisir/industri): Lapisan seng ≥120μm atau perlindungan ganda 'hot-dip galvanizing + epoxy coat'.
Proses Pengelasan yang Dioptimalkan:
Gunakan pengelasan TIG untuk mengurangi terak dan aplikasikan cat pasca-las yang kaya seng.
Promosikan sambungan baut dibandingkan pengelasan untuk meminimalkan risiko korosi.
Ketebalan film anodisasi yang tidak mencukupi (<10μm): Paparan sinar UV yang berkepanjangan menyebabkan pembentukan bubuk dan pengelupasan, sehingga mengurangi perlindungan.
Korosi galvanik: Kontak langsung antara aluminium dan baja tahan karat atau karbon menciptakan korosi elektrokimia karena perbedaan potensial.
Perawatan Permukaan yang Ditingkatkan:
Film anodisasi ≥15μm (misalnya, paduan aluminium 6061-T6).
Lapisan fluorokarbon atau PVDF untuk meningkatkan ketahanan terhadap cuaca.
Hindari Kontak Logam yang Berbeda:
Gunakan penjarak nilon atau pita isolasi untuk mengisolasi aluminium dari baja.
Lebih suka sistem pemasangan yang seluruhnya aluminium.
Uraian Masalah: Baja yang tidak memenuhi persyaratan (kekuatan luluh <200MPa) menyebabkan defleksi balok melebihi L/150 di bawah beban salju, sehingga mengubah kemiringan panel dan mengurangi keluaran sebesar 10%.
Perbandingan Standar Industri:
| Tipe Bahan | GB/T 13912 Persyaratan | Nilai Uji Aktual |
|---|---|---|
| Baja Q235B | Kekuatan hasil ≥235MPa | 190MPa |
| 6061 Aluminium | Kekuatan tarik ≥260MPa | 210MPa |
Kualifikasi Materi Yang Ketat:
Baja: Tingkatkan ke Q355B (kekuatan luluh 50% lebih tinggi dari Q235B).
Aluminium: Lebih suka 6082-T6 (kekuatan tarik ≥310MPa).
Perhitungan Beban yang Ditingkatkan:
Desain untuk beban angin/salju selama 30 tahun.
Pertimbangkan beban dinamis (misalnya, IEC 61400-2 untuk efek hembusan angin).
Desain Rangka Segitiga: hambatan angin 40% lebih tinggi dibandingkan sistem sumbu tunggal.
Sistem Pemasangan yang Dapat Disesuaikan: Mekanisme hidraulik/listrik untuk kemampuan beradaptasi terhadap iklim.
Bahan Anti Korosi Tingkat Lanjut:
Pelapis Graphene: Memperpanjang masa pakai lebih dari 30 tahun.
Dudukan polimer yang diperkuat fiberglass (FRP): Tahan korosi dan ringan.
Pemantauan Cerdas:
Sensor korosi tertanam untuk pelacakan kesehatan waktu nyata.
Inspeksi drone bertenaga AI untuk deteksi karat/deformasi.
Standar Global yang Lebih Ketat:
Sertifikasi EU EN 1090 untuk ketahanan pengelasan/korosi.
US UL 2703 mengamanatkan peringkat beban angin.
Pemilihan material, perlindungan korosi, dan desain struktur harus menyeimbangkan biaya di muka dengan pemeliharaan jangka panjang. Contoh:
Tanaman Pesisir: Lapisan seng tinggi (120μm) + perawatan berkala mengurangi biaya siklus hidup sebesar 30%.
Area Berangin Tinggi: Desain rangka + aluminium berkekuatan tinggi mengurangi penggunaan material sebesar 20% sekaligus meningkatkan keselamatan.
Kemajuan di bidang material dan O&M yang cerdas di masa depan akan mendorong sistem pemasangan PV menuju masa pakai yang lebih lama, keandalan yang lebih tinggi, dan biaya pemeliharaan yang lebih rendah, sehingga mendukung ekspansi PV global yang berkelanjutan.
