Новый тест на устойчивость к граду призван более точно измерить прочность солнечных панелей

Аккумулятор Challenger T105

Новая тестовая кривая для определения предела прочности солнечных панелей при воздействии града использует более широкий спектр энергии удара и тестируемых изделий.

В ходе нового испытания солнечных панелей градом в них попадают как мелкие, так и крупные градины, что позволяет более точно определить предел прочности панели.

Тест на устойчивость к граду, разработанный компанией VDE Americas, имитирует реальные условия града, когда солнечные панели подвергаются многочисленным ударам градин разного размера и при разной скорости ветра во время сильного града. В ходе теста на солнечные панели с разной скоростью падают градины разного размера, пока стекло не разобьётся. Панели для испытаний были разработаны с учётом особенностей конкретных моделей и брендов, что позволяет разработчикам и компаниям получать точные данные о пределе прочности панелей.

«Традиционные модели оценки рисков, связанных с градом, на которые полагаются многие страховые компании, сильно устарели», — сказал Брайан Гренко, президент и генеральный директор VDE Americas.

По данным VDE Americas, новый протокол испытаний позволяет:

• Производители солнечных панелей должны оптимизировать конструкцию изделий, устойчивых к граду, и продемонстрировать их преимущества по сравнению с обычными продуктами.

• Разработчики проекта должны провести анализ рентабельности различных комбинаций солнечных панелей и углов наклона трекеров, чтобы снизить риск повреждения градом; и

• Страховым компаниям следует правильно рассчитывать размер страхового покрытия и страховых взносов на основе эмпирических данных, а не предположений.

Президент и генеральный директор испытательного центра возобновляемых источников энергии VDE Шериф Кедир заявил, что солнечная энергетика уже давно нуждается в более строгом подходе к испытаниям на устойчивость к граду.

«Тест на устойчивость к граду восполняет этот пробел в знаниях, предоставляя нашим клиентам практические данные об устойчивости солнечных панелей к граду в широком диапазоне энергии удара при реальных градовых бурях, — сказал Кедир. — Кроме того, большой размер выборки обеспечивает более тщательную проверку характеристик солнечных панелей».

По словам Майка Пиллиода, президента и главного технического директора компании Central Tension, специализирующейся на производстве стекла и участвовавшей в разработке теста, сфера применения стекла не имеет особого значения. «Автомобильное стекло, дисплеи для мобильных телефонов, архитектурное стекло — что угодно. Если вы не бьёте стекло и не протестируете репрезентативное количество образцов на прочность, вы не справитесь со своей работой в качестве инженера по надёжности», — сказал он.

«Как инженера, отвечающего за надёжность стекла, меня действительно интересуют системы измерения, которые обеспечивают статистически репрезентативную вероятность отказа», — сказал Пиллио.

По словам Пиллио, данные теста Hail Resiliency Curve дают заинтересованным сторонам в сфере солнечной энергетики беспрецедентное представление о работе солнечных панелей в реальных условиях града.

По данным VDE, стандартные панели быстро выходят из строя при нагрузке от 40 до 80 Дж, в то время как панели, устойчивые к ударам града, сохраняют низкую частоту отказов при нагрузке до 120 Дж и выше.

«Если постепенно увеличивать кинетическую энергию удара и тестировать достаточное количество образцов до разрушения, можно построить кривые распределения Вейбулла, которые отображают вероятность разрушения стекла в зависимости от конкретного продукта или спецификации с низкой степенью неопределённости, — сказал он. — Теперь можно сложить эти кривые Вейбулла и сравнить их. Пересекаются ли кривые? Если нет, можно с достаточной уверенностью утверждать, что существует статистическая разница в прочности».

Согласно недавнему годовому отчёту компании kWh Analytics, специализирующейся на страховании рисков, риск града по-прежнему остаётся главной проблемой для проектов в области солнечной энергетики. Хотя на град приходится всего 2% страховых случаев в сфере солнечной энергетики, на его долю приходится более 50% общих расходов по страховым случаям, а средний ущерб от града достигает 58 миллионов долларов, согласно VDE.

В отчёте говорится, что даже в регионах, которые обычно не подвержены градовым атакам, следует оценивать риск их возникновения. На Северную Каролину, которая обычно не считается регионом с высоким риском градовых атак, пришлось 19 % от общего объёма понесённых убытков.

Исследование, проведенное Центральным Мичиганским университетом, показало, что почти все (99,3%) солнечные электростанции в США имеют по крайней мере 10%-ную вероятность выпадения града высотой 2 дюйма вблизи объекта каждый год. По словам исследователей, за 25-летний период 100% крупномасштабных проектов подвержены риску выпадения града высотой 2 дюйма.