การวิเคราะห์เทคโนโลยีความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุสายโฟโตวอลตาอิคผิวน้ำ: การแก้ไขปัญหาทางทะเล

บทนำเกี่ยวกับระบบโฟโตวอลตาอิคทางทะเล

ความต้องการพลังงานทางทะเลหมุนเวียนทั่วโลกเพิ่มขึ้น

ในขณะที่โลกกำลังเปลี่ยนผ่านไปสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอนอย่างรวดเร็ว แหล่งพลังงานหมุนเวียนจึงกลายมาเป็นจุดสนใจ โดยในจำนวนนี้ ได้แก่โซลาร์เซลล์ทางทะเล—หรือที่รู้จักกันในชื่อโซลาร์เซลล์ลอยน้ำหรือโซลาร์เซลล์ผิวน้ำ—กำลังกลายเป็นโซลูชันที่มีแนวโน้มดีสำหรับทั้งปัญหาการขาดแคลนที่ดินและการกระจายพลังงาน ประเทศที่มีพื้นที่ใช้งานจำกัดแต่มีแนวชายฝั่งมากมาย เช่น ญี่ปุ่น สิงคโปร์ และบางส่วนของยุโรป กำลังสำรวจการติดตั้งโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งและใกล้ชายฝั่งอย่างจริงจัง

พลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำไม่เพียงแต่ให้พลังงานไฟฟ้าที่สะอาดเท่านั้น แต่ยัง...ปรับปรุงการใช้ที่ดิน ลดการระเหยของน้ำและรองรับการใช้งานแบบบูรณาการกับระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำหรือบำบัดน้ำ ในขณะที่การติดตั้งในช่วงแรกๆ ส่วนใหญ่อยู่ในทะเลสาบน้ำจืดหรืออ่างเก็บน้ำ การเปลี่ยนแปลงไปใช้การติดตั้งในทะเลเปิดและชายฝั่งนำเสนอชุดความท้าทายที่เป็นเอกลักษณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องความทนทานของวัสดุและอายุการใช้งานยาวนานของระบบ

ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นนี้ ที่มีน้ำเค็ม ความชื้น ลม และรังสี UV ที่รุนแรงอยู่ร่วมกันสายเคเบิลกลายเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่เปราะบางที่สุดแต่สำคัญที่สุดทำหน้าที่เป็นแกนหลักทางไฟฟ้าของระบบ PV โดยเชื่อมต่อโมดูลเข้ากับอินเวอร์เตอร์และสถานีไฟฟ้า ความล้มเหลวใดๆ อาจทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน ระบบหยุดทำงาน หรือแม้แต่อันตรายด้านความปลอดภัย

ดังนั้นจึงมีการเน้นย้ำการพัฒนาเพิ่มมากขึ้นวัสดุสายเคเบิลทนทานต่อการกัดกร่อนและสภาพอากาศที่สามารถทนต่อสภาวะกดดันอันเป็นเอกลักษณ์ของสภาพแวดล้อมทางทะเลได้นานกว่า 25 ปี

ข้อดีของระบบ PV ลอยน้ำเมื่อเทียบกับระบบบนพื้นดิน

ระบบโซลาร์ลอยน้ำมีประโยชน์มากมายเมื่อเปรียบเทียบกับระบบ PV บนพื้นดิน:

• การใช้ที่ดินอย่างมีประสิทธิภาพ:หลีกเลี่ยงการแข่งขันกับที่ดินเพื่อเกษตรกรรมหรือในเมือง

• ปรับปรุงประสิทธิภาพแผง:อุณหภูมิโดยรอบที่เย็นลงจากน้ำโดยรอบช่วยลดการสูญเสียความร้อน

• ลดการระเหยของน้ำ:เหมาะสำหรับใช้งานบนอ่างเก็บน้ำหรือแหล่งน้ำในพื้นที่เสี่ยงภัยแล้ง

• ความสามารถในการปรับขนาดแบบโมดูลาร์:สามารถขยายได้ง่ายโดยไม่ต้องใช้วิศวกรรมโยธาใดๆ มากนัก

• ความเข้ากันได้กับระบบพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริด:สามารถบูรณาการกับระบบพลังงานลมนอกชายฝั่ง ระบบน้ำขึ้นน้ำลง หรือไฮโดรเจนได้

อย่างไรก็ตาม ผลประโยชน์เหล่านี้มาพร้อมกับความต้องการประสิทธิภาพของวัสดุที่สูงขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสายเคเบิลที่สัมผัสกับอากาศทางทะเลหรือใต้น้ำ

นั่นคือเหตุผลว่าทำไมนวัตกรรมวัสดุสายเคเบิล โดยเฉพาะในทนทานต่อการกัดกร่อนและรังสี UVปัจจุบันถือเป็นปัจจัยสำคัญในการปลดล็อกศักยภาพของการติดตั้ง PV ลอยน้ำขนาดใหญ่

บทบาทของสายเคเบิลต่อเสถียรภาพและอายุการใช้งานของระบบ

สายโซลาร์เซลล์ไม่ใช่เพียงส่วนประกอบแบบพาสซีฟเท่านั้น แต่ยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งเสริมความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยของระบบในระบบ PV ทางทะเล สายเคเบิลจะต้องทำงานภายใต้แรงกดดันอย่างต่อเนื่อง รวมถึง:

• การพ่นน้ำเกลือและการแช่น้ำเกลือ

• การรับแสงแดดและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

• การเคลื่อนที่เชิงกลจากคลื่นและลม

• สภาวะบรรยากาศที่กัดกร่อน

ประสิทธิภาพของสายเคเบิลที่ไม่เพียงพออาจนำไปสู่:

• การเสื่อมสภาพของฉนวน

• ไฟฟ้าลัดวงจรหรือการเกิดอาร์ค

• ระบบล้มเหลวก่อนกำหนด

• ต้นทุนการดำเนินงานที่เพิ่มขึ้น

ดังนั้นการเลือกวัสดุสายเคเบิลที่เหมาะสมจึงไม่ใช่แค่การเลือกทางเทคนิคเท่านั้น แต่เป็นการตัดสินใจเชิงกลยุทธ์ที่มีผลต่อต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน เวลาการทำงาน และผลตอบแทนจากการลงทุนของระบบ PV ทางทะเล.

วัสดุประสิทธิภาพสูง เช่นโพลีโอเลฟินเชื่อมขวางปลอดฮาโลเจน (XLPO)กำลังกลายเป็นมาตรฐานมากขึ้นเรื่อยๆ ในด้านความสมดุลระหว่างความทนทานทางกล ไฟฟ้า และสิ่งแวดล้อม

ความท้าทายที่เป็นเอกลักษณ์ของสิ่งแวดล้อมทางทะเล

การสัมผัสกับน้ำเค็มและความชื้นสูงอย่างต่อเนื่อง

น้ำเกลือเป็นสารกัดกร่อนที่มีฤทธิ์รุนแรงที่สุดชนิดหนึ่งที่พบในธรรมชาติ ซึ่งแตกต่างจากน้ำจืด น้ำเกลือมีเกลือละลายอยู่ โดยส่วนใหญ่เป็นโซเดียมคลอไรด์เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีบนพื้นผิวโลหะและโพลิเมอร์

สำหรับสายเคเบิล สิ่งนี้ก่อให้เกิดอันตรายหลายประการ:

• การกัดกร่อนของตัวนำไฟฟ้าที่เร่งขึ้น(โดยเฉพาะที่จุดสิ้นสุด)

• การเสื่อมสภาพของฉนวนและแจ็คเก็ต

• น้ำซึมเข้าไปในแกนสายเคเบิล ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรภายใน

นอกจากนี้ ความชื้นโดยรอบที่สูง—มักจะสูงกว่า 80% ในเขตชายฝั่ง—สามารถ...ซึมผ่านวัสดุสายเคเบิลโดยเฉพาะหากมีรูพรุนหรือแตกร้าวอันเนื่องมาจากการถูกแสง UV

เมื่อเวลาผ่านไป ผลกระทบเหล่านี้อาจส่งผลต่อ:

• ความต้านทานฉนวนไฟฟ้า

• ความแข็งแรงของฉนวนไฟฟ้า

• ความยืดหยุ่นทางกล

ดังนั้นสายเคเบิลทางทะเลจะต้องทำจากวัสดุที่มีคุณสมบัติป้องกันความชื้นที่เหนือชั้นและสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน

รังสี UV และความผันผวนของอุณหภูมิ

สภาพแวดล้อมผิวน้ำทะเลถูกเปิดเผยรังสี UV ที่รุนแรงและยาวนานซึ่งทำให้เกิด:

• การออกซิเดชันด้วยแสงของแจ็คเก็ตโพลีเมอร์

• สีซีดและเปราะบาง

• ผิวแตกร้าวจนเกิดการรั่วซึมของน้ำ

ในเขตร้อนและกึ่งร้อน อุณหภูมิในเวลากลางวันอาจสูงเกิน 50°C บนพื้นผิวสายเคเบิล ในขณะที่เวลากลางคืนจะเย็นสบาย ทำให้เกิดวงจรความร้อนรายวันการขยายตัวและหดตัวซ้ำๆ นี้สามารถทำให้เกิด:

• การแตกร้าวจากความเครียด

• การคลายตัวของขั้วต่อ

• การเสื่อมสภาพของการปิดผนึกในระยะยาว

หากไม่มีวัสดุที่ป้องกันแสงยูวี ปลอกหุ้มสายเคเบิลอาจเสื่อมสภาพได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่ปี นั่นเป็นสาเหตุโพลิเมอร์และสารคงตัวที่ทนต่อรังสี UVเป็นสิ่งจำเป็นในสารประกอบสายเคเบิลทางทะเล

วัสดุที่ใช้ XLPO เมื่อกำหนดสูตรอย่างเหมาะสม จะให้ประโยชน์อย่างดีเยี่ยมทนทานต่อรังสี UV และความร้อนทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบ PV ลอยน้ำ

ความเสี่ยงจากการเกิดคราบทางชีวภาพและการเจริญเติบโตของเชื้อรา

อันตรายทางทะเลที่มักมองข้ามคือการเกาะติดสิ่งมีชีวิต—การสะสมของสิ่งมีชีวิต เช่น สาหร่าย หอยทะเล และหอยทะเลบนพื้นผิวที่จมอยู่ใต้น้ำ แม้ว่าจะพูดถึงกันมากที่สุดในตัวเรือและสมอเรือ แต่สายเคเบิลที่จมอยู่ใต้น้ำหรือจมอยู่ใต้น้ำเพียงบางส่วนก็มีความเสี่ยงเช่นกัน

การสะสมทางชีวภาพสามารถนำไปสู่:

• เพิ่มแรงลากและความเครียดของสายเคเบิล

• ฉนวนไฟฟ้ารั่วจากการหลั่งกรดชีวภาพ

• การเจริญเติบโตของเชื้อราในปลอกสายเคเบิล โดยเฉพาะในรอยแยกที่มีความชื้น

นอกจากนี้กิจกรรมทางชีวภาพร่วมกับการได้รับเกลือยังสร้างการกัดกร่อนที่เกิดจากจุลินทรีย์ (MIC)ซึ่งสามารถโจมตีได้ทั้งโลหะและโพลีเมอร์

เพื่อต่อสู้กับปัญหานี้ วัสดุของสายเคเบิล PV ทางทะเลจำเป็นต้องมี:

• ต้านทานเชื้อจุลินทรีย์และเชื้อรา

• พื้นผิวเรียบลื่น ไม่ชอบน้ำที่ยับยั้งการล่าอาณานิคม

• สารต้านเชื้อราที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของสารอินทรีย์

วัสดุสายเคเบิล XLPO คุณภาพสูงมักถูกผลิตด้วยสารเติมแต่งไบโอสแตติกและมีโครงสร้างโมเลกุลแบบปิดที่ต้านทานการแทรกซึมของจุลินทรีย์, เพิ่มชั้นการป้องกันอีกชั้นหนึ่ง

ข้อกำหนดหลักสำหรับวัสดุสายเคเบิล PV บนผิวน้ำทะเล

ความต้านทานความร้อนข้ามช่วงอุณหภูมิที่รุนแรง

สายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทางทะเลถูกเปิดเผยความผันผวนทางความร้อนอย่างต่อเนื่องโดยมักจะอยู่ในช่วงอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ในสภาพอากาศหนาวเย็นไปจนถึงสูงกว่า 90°C ภายใต้แสงแดดโดยตรงบนผิวน้ำ เพื่อให้ยังคงใช้งานได้ภายใต้สภาวะดังกล่าว วัสดุของสายเคเบิลจะต้อง:

• รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างแม้จะมีการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนซ้ำแล้วซ้ำเล่า

• หลีกเลี่ยงการแตกร้าว เปราะบาง หรืออ่อนตัว

• รับรองประสิทธิภาพฉนวนไฟฟ้าและฉนวนไฟฟ้าที่เสถียร

วัสดุ XLPO (โพลีโอเลฟินแบบเชื่อมขวาง) มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งในกรณีนี้โครงสร้างโมเลกุลแบบเชื่อมขวางช่วยให้คงความยืดหยุ่นและความแข็งแรงเชิงกลได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง โดยทั่วไปตั้งแต่-40°C ถึง +125°Cไกลเกินกว่าที่วัสดุทดแทนที่ทำจาก PVC หรือยางจะรองรับได้

ความเสถียรทางความร้อนนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแม้จะผ่านรอบความร้อนรายวันมาหลายปี สายเคเบิลก็ยังคงรักษา:

• ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าที่สม่ำเสมอ

• ความต้านทานฉนวนที่ไม่ลดทอน

• ความยืดหยุ่นทางกายภาพสำหรับการเคลื่อนไหวและการขดตัว

ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่ความเข้มของแสงอาทิตย์สูงและอายุการใช้งานของระบบเกินสองทศวรรษระดับความต้านทานความร้อนนี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความน่าเชื่อถือในระยะยาว

ทนทานต่อน้ำและละอองเกลือได้ดีเยี่ยม

บางทีคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดสำหรับสายเคเบิลผิวทะเลก็คือภูมิคุ้มกันต่อการรั่วไหลของน้ำและการกัดกร่อนที่เกิดจากเกลืออากาศทะเลพาอนุภาคเกลือละเอียดที่แทรกซึมเข้ามาทางช่องเปิดเล็กๆ หรือฉนวนที่เสียหาย ส่งผลให้:

• การกัดกร่อนของตัวนำไฟฟ้า

• การลดลงของค่าความต้านทานฉนวน

• ไฟฟ้าลัดวงจรหรือไฟฟ้าลัดวงจร

สาย PV ทางทะเลประสิทธิภาพสูงต้องผ่านมาตรฐานที่เข้มงวดการทดสอบหมอกเกลือและการแช่น้ำ, เช่น:

• มอก.60068-2-11:การทดสอบการกัดกร่อนของหมอกเกลือ

• ระดับการกันน้ำ IP68สำหรับการใช้งานที่ต้องจมอยู่ใต้น้ำ

วัสดุ XLPO เหมาะอย่างยิ่งเนื่องจาก:

• ดูดซับความชื้นให้น้อยที่สุดเนื่องจากโครงสร้างทางเคมีไม่มีขั้ว

• คงความปิดผนึกไว้แม้จะสัมผัสเป็นเวลานาน

• อย่าให้นิ่มหรือเสื่อมสภาพภายใต้สภาวะที่มีความชื้น

นอกจากนี้พวกเขาพันธะโมเลกุลแน่นหนาช่วยต้านทานการเคลื่อนตัวของไอออนเกลือ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์บริเวณชายฝั่งและนอกชายฝั่ง

ความสามารถในการต้านทานเชื้อรา เชื้อรา และโอโซน

สภาพแวดล้อมทางทะเลไม่เพียงแต่ทำให้มีเกลือเท่านั้น แต่ยังส่งเสริมการเจริญเติบโตทางชีวภาพและการออกซิเดชันในบรรยากาศสายเคเบิลมักจะสัมผัสกับ:

• สปอร์เชื้อราและกลุ่มเชื้อรา

• ระดับโอโซน (O₃) สูงเนื่องจากปฏิกิริยาเคมีแสงเหนือผิวมหาสมุทร

• สารมลพิษ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) และไนโตรเจนออกไซด์ (NOₓ)

สิ่งเหล่านี้อาจทำให้สายเคเบิลโพลีเมอร์มาตรฐานเสื่อมสภาพ ส่งผลให้:

• รอยแตกร้าวและรอยชอล์กบนพื้นผิว

• การสูญเสียความยืดหยุ่น

• ฉนวนป้องกันความร้อนอ่อนแอ

เพื่อป้องกันปัญหานี้ สาย PV ทางทะเลที่ทำด้วย XLPO จะต้องได้รับการออกแบบด้วย:

• สารเติมแต่งป้องกันเชื้อรา

• สารต้านโอโซน

• พื้นผิวเรียบและไม่ชอบน้ำซึ่งช่วยป้องกันการยึดเกาะของเชื้อรา

สารประกอบสายเคเบิลทางทะเลที่ดีที่สุดเป็นไปตามIEC 60068-2-10 (การทดสอบการเจริญเติบโตของเชื้อรา)และต้านทานการเสื่อมสภาพของพื้นผิวในสภาพแวดล้อมที่มีโอโซนสูง ช่วยให้มั่นใจประสิทธิภาพและความปลอดภัยในระยะยาว.

บทนำเกี่ยวกับวัสดุ XLPO ในสาย PV ทางทะเล

โพลีโอเลฟินครอสลิงค์ (XLPO) คืออะไร?

โพลีโอเลฟินแบบเชื่อมขวาง (XLPO) เป็นโพลีเมอร์ชนิดพิเศษที่ใช้สำหรับวัสดุฉนวนและปลอกหุ้มในสายไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง โพลีโอเลฟินถูกสร้างขึ้นโดยการเชื่อมขวางโซ่โพลีโอเลฟิน (โดยทั่วไปคือโพลีเอทิลีนหรือโพลีโพรพีลีน) ทางเคมีหรือทางกายภาพ จนเกิดเป็นเครือข่ายโมเลกุลสามมิติ.

โครงสร้างนี้ทำให้วัสดุ XLPO มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพหลายประการ:

• เสถียรภาพทางความร้อนสูง

• ทนทานต่อสารเคมีและน้ำได้ดีเยี่ยม

• ความแข็งแกร่งทางกลที่เหนือกว่า

• คุณสมบัติควันต่ำและปราศจากฮาโลเจน

ในการใช้งานสายเคเบิล PV ทางทะเล XLPO ทำหน้าที่เป็นทั้งฉนวนภายในและปลอกหุ้มภายนอกโดยนำเสนอโซลูชันวัสดุเดียวที่ช่วยลดความซับซ้อนในการผลิตพร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม

การเชื่อมโยงแบบไขว้มักจะทำผ่าน:

• การเชื่อมโยงขวางด้วยการฉายรังสี (ลำแสงอิเล็กตรอน)

• การเชื่อมโยงข้ามด้วยสารเคมีเปอร์ออกไซด์

• การต่อกิ่งด้วยไซเลนด้วยการบ่มด้วยความชื้น

แต่ละวิธีจะให้ความหนาแน่นของการเชื่อมโยงขวางในระดับที่แตกต่างกัน ช่วยให้วิศวกรสามารถปรับแต่งวัสดุ XLPO ให้เหมาะกับเป้าหมายประสิทธิภาพที่เฉพาะเจาะจงได้ เช่น ความยืดหยุ่น ความแข็งแกร่ง หรือความทนทานต่อการกัดกร่อน

เหตุใดจึงนิยมใช้ XLPO ที่ปราศจากฮาโลเจนแทนวัสดุแบบดั้งเดิม

วัสดุสายแบบดั้งเดิมเช่นยางพีวีซีหรือยางคลอรีนก่อให้เกิดปัญหาหลายประการในสภาพแวดล้อมทางทะเล:

• ทนทานต่อรังสี UV และการกัดกร่อนของเกลือต่ำ

• ก๊าซพิษที่ปล่อยออกมาเมื่อถูกเผาไหม้

• มลพิษทางสิ่งแวดล้อมจากปริมาณฮาโลเจน

• ความยืดหยุ่นต่ำหลังจากการหมุนเวียนความร้อน

XLPO ที่ปราศจากฮาโลเจนเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพสูง:

ความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมของ XLPO ถือเป็นจุดขายสำคัญในเขตอนุรักษ์ทางทะเลและโครงการพลังงานที่ได้รับการรับรองสีเขียวซึ่งมีการตรวจสอบกฎระเบียบอย่างเข้มงวด

ข้อดีด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยของ XLPO

นอกเหนือจากคุณสมบัติทางกลและเคมีแล้ว XLPO ยังมีส่วนสนับสนุนในวงกว้างมากขึ้นโปรไฟล์ความยั่งยืนและความปลอดภัยของการติดตั้ง PV ทางทะเล:

• การปล่อยควันต่ำ:จำเป็นในกรณีเกิดไฟไหม้บนแพลตฟอร์มนอกชายฝั่งหรือใกล้ชายฝั่ง

• ปล่อยก๊าซฮาโลเจนเป็นศูนย์:ป้องกันการเกิดก๊าซกัดกร่อนและพิษ เช่น HCl ในระหว่างการเผาไหม้

• ความเสถียรทางความร้อน:ลดการแพร่กระจายของไฟ ส่งผลให้ระบบปลอดภัยโดยรวมมากขึ้น

นอกจากนี้ ยังมีสูตร XLPO มากมายในปัจจุบันสอดคล้องกับ REACH และ RoHSสอดคล้องกับกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมระหว่างประเทศและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตลอดวงจรชีวิต

ซึ่งทำให้ XLPO ไม่เพียงแต่เป็นโซลูชั่นทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังเป็นการเลือกใช้วัสดุเชิงกลยุทธ์สำหรับรัฐบาลและบริษัทพลังงานที่ให้ความสำคัญผลการดำเนินงานด้าน ESG (สิ่งแวดล้อม สังคม และการกำกับดูแล)ในโครงการพลังงานหมุนเวียนของพวกเขา

ลักษณะการทำงานของ XLPO เกรดทางทะเล

ทนไฟและปล่อยควันต่ำ

ความปลอดภัยจากอัคคีภัยถือเป็นปัจจัยสำคัญในสภาพแวดล้อมทางทะเล ซึ่งแตกต่างจากระบบ PV บนบกที่การกระจายตัวในอากาศเปิดช่วยจำกัดการสะสมของควันการติดตั้งโซล่าเซลล์ลอยน้ำบนแหล่งน้ำสามารถสัมผัสประสบการณ์:

• การเข้าถึงการตอบสนองฉุกเฉินที่ล่าช้า

• การระบายอากาศที่จำกัด (โดยเฉพาะในระบบปิดหรือใกล้ชายฝั่ง)

• เพิ่มศักยภาพความเสียหายต่อระบบนิเวศทางทะเลบริเวณใกล้เคียง

สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อสารหน่วงไฟควันต่ำและปราศจากฮาโลเจน (LSZH). นี่หมายความว่าพวกเขา:

• ต้านทานการจุดระเบิดภายใต้ภาระความร้อนสูง

• ดับไฟเองได้เมื่อแหล่งกำเนิดเปลวไฟถูกกำจัดออก

• ผลิตควันให้น้อยที่สุดเพื่อเพิ่มการมองเห็นในยามฉุกเฉิน

• ไม่ปล่อยก๊าซฮาโลเจนหลีกเลี่ยงสารกัดกร่อนหรือสารพิษ

คุณลักษณะเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบผ่านมาตรฐาน เช่น:

• IEC 60332-1 และ IEC 60332-3:การทดสอบการลุกลามของเปลวไฟ

• เอ็น 61034-2:การวัดความหนาแน่นของควัน

• มอก.60754: ปริมาณกรดฮาโลเจนและสภาพการนำไฟฟ้า

การใช้สายเคเบิล XLPO ที่มีการรับรองเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าในกรณีเกิดไฟไหม้ที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก,โครงสร้างพื้นฐานสายเคเบิล:

• ลดความเสียหายรองให้เหลือน้อยที่สุด

• รองรับการตอบสนองฉุกเฉินอย่างรวดเร็ว

• ปกป้องทั้งบุคลากรและสัตว์ทะเลจากการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย

ความเสถียรของรังสี UV และทนทานต่อการเสื่อมสภาพ

รังสี UV มีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษเหนือผิวน้ำ เนื่องมาจากแสงแดดส่องตรงและแสงสะท้อนจากท้องทะเลส่งผลให้เกิดการเสื่อมสภาพจากแสงที่เร่งขึ้นของวัสดุที่ไม่ได้รับการปกป้องอย่างเหมาะสม

XLPO เกรดทางทะเลโดดเด่นในโดเมนนี้เนื่องจาก:

• รวมถึงสารยับยั้งรังสี UVและสารคงตัวภายในเมทริกซ์โพลิเมอร์

• การบำรุงรักษาสี ความยืดหยุ่น และความแข็งแรงเชิงกลแม้หลังจากสัมผัสเป็นเวลานาน

• การจัดแสดงไม่มีรอยแตกร้าวหรือเปราะบางบนพื้นผิวเป็นเวลา 20 กว่าปีในการทดสอบการผุกร่อนแบบเร่ง

มาตรฐานการทดสอบที่ใช้เพื่อตรวจสอบสิ่งนี้ ได้แก่:

• ตามมาตรฐาน ISO 4892-2:การผุกร่อนด้วยกรรมวิธี

• เอสทีเอ จี 154:การจำลองการสัมผัสรังสี UV

ข้อมูลภาคสนามจากฟาร์มโซลาร์เซลล์ชายฝั่งยืนยันว่าปลอก XLPO ที่กำหนดสูตรอย่างถูกต้องจะคงอยู่90–95% ของคุณสมบัติทางกายภาพและทางไฟฟ้าแม้จะผ่านการใช้งานมานานถึงทศวรรษ แต่ยังคงประสิทธิภาพเหนือกว่าวัสดุแบบเดิมอย่าง PVC หรือยางมาตรฐาน

นี้ทนทานต่อรังสี UV ในระยะยาวเป็นกุญแจสำคัญในการดูแลรักษาฟังก์ชันและความสวยงามของสายเคเบิลในระบบ PV ลอยน้ำที่ตั้งอยู่ในเขตร้อน ทะเลทราย และภูมิภาคชายฝั่งที่ระดับความสูง

ความแข็งแรงทางกลภายใต้ความเครียดระยะยาว

ระบบ PV ทางทะเลเผชิญกับความต่อเนื่องความเครียดทางกลจาก:

• การเคลื่อนที่แบบคลื่น

• การแกว่งที่เกิดจากลม

• การเคลื่อนที่ของระบบยึด

• การขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อน

สายเคเบิลที่ติดตั้งในระบบลอยตัวจะต้องรองรับแรงดัด งอ และแรงบิดที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งโดยไม่ต้อง:

• การฉีกขาด

• การแตกร้าว

• การแตกหักของตัวนำ

• การแยกชั้นของเสื้อแจ็กเก็ต

สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• ความแข็งแรงและความยืดหยุ่นสูง

• ทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยมแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์หรือความร้อนสูง

• ทนทานต่อการสึกกร่อนได้ดีเยี่ยมเพื่อปกป้องสายเคเบิลระหว่างการติดตั้งและการใช้งานในระยะยาว

คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับการทดสอบโดยใช้:

• มอก.60811-506:การทดสอบแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ

• มอก.60811-501:การทดสอบแรงดึงและการยืดก่อนและหลังการบ่ม

• มอก.60811-507:การทดสอบการดัด

ผลลัพธ์? สายเคเบิลที่ไม่เพียงแต่ทนทานต่อสภาวะทางทะเลเท่านั้น แต่ยังเจริญเติบโตได้ดีอีกด้วย

วิศวกรสามารถติดตั้งสายเคเบิลเหล่านี้ได้แพลตฟอร์มลอยน้ำ ท่าจอดเรือใต้น้ำ หรือแท่นยกแบบยืดหยุ่นด้วยความมั่นใจ โดยทราบว่าแจ็คเก็ตและฉนวนจะคงสภาพสมบูรณ์แม้จะใช้งานไปหลายสิบปี

เทคโนโลยีป้องกันละอองเกลือและการกัดกร่อน

ประสิทธิภาพของ XLPO ในการทดสอบการพ่นเกลือ

การทดสอบหมอกเกลือเป็นวิธีมาตรฐานในการจำลองการกัดกร่อนในบรรยากาศทางทะเลจำลองผลกระทบของอากาศที่มีเกลือปนอยู่ตามกาลเวลา โดยประเมินความต้านทานของสายเคเบิลดังนี้:

• การเกิดออกซิเดชันของตัวนำ

• การเสื่อมสภาพของปลอกหุ้ม

• การสูญเสียประสิทธิภาพไฟฟ้า

วัสดุ XLPO เกรดทางทะเลมักจะต้องสัมผัสกับสภาพแวดล้อมต่อไปนี้:

• มอก.60068-2-11:การทดสอบหมอกเกลือเบื้องต้น

• IEC 60502-1 ภาคผนวก E:การประเมินความต้านทานการกัดกร่อนของสายเคเบิล

ในการทดสอบเหล่านี้ สายเคเบิล XLPO:

• แสดงไม่มีรอยพอง แตกร้าว หรือรอยกัดกร่อนบนพื้นผิว

• บำรุงรักษาความต้านทานฉนวนภายในข้อกำหนดเดิม

• นิทรรศการไม่มีการสลายตัวทางเคมีไฟฟ้าหลังจากสัมผัสเป็นเวลานาน

ผลลัพธ์เหล่านี้ทำให้ XLPO เป็นหนึ่งในวัสดุที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากที่สุดสำหรับสายโฟโตวอลตาอิคที่ใช้งานใกล้ทะเลหรือในทะเล

การเปรียบเทียบระหว่างฉนวน PVC และฉนวนยาง

แม้ว่าวัสดุ PVC และยางจะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในพลังงานแสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมและการใช้งานในอุตสาหกรรมก็ตามขาดตกบกพร่องตามสภาพทะเล:

พีวีซีจะเปราะเมื่อโดนแสงยูวีและแตกร้าวเมื่อเวลาผ่านไป วัสดุยางมีความยืดหยุ่นดูดซับความชื้นและพองตัวส่งผลให้ฉนวนเสื่อมสภาพ

ในทางตรงกันข้าม XLPO ยังคงรักษาพื้นผิวที่มั่นคงและกันน้ำและข้อเสนอความแข็งแรงทางไฟฟ้าระยะยาว—ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกัดกร่อนของยูวี + เกลือ + ความชื้น.

เสถียรภาพทางเคมีไฟฟ้าในระยะยาว

การวัดวัสดุสายเคเบิลที่แท้จริงในสภาพแวดล้อมทางทะเลไม่ได้ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการทำงานในห้องแล็ป แต่เป็นความทนทานต่อการใช้งาน10, 15 หรือแม้กระทั่ง 25 ปีภายใต้ความกดดันอย่างต่อเนื่อง

เสถียรภาพทางเคมีไฟฟ้าหมายถึงความสามารถของวัสดุในการ:

• ป้องกันการอพยพของไอออน

• รักษาสภาพการนำไฟฟ้าให้สม่ำเสมอ

• หลีกเลี่ยงการกัดกร่อนภายในหรือความล้มเหลวของฉนวนไฟฟ้า

เอ็กซ์แอลพีโอโครงสร้างเชื่อมโยงขวางทำหน้าที่เป็นสิ่งกีดขวางการเคลื่อนที่ของไอออนและการดูดซับความชื้น โครงสร้างนี้ป้องกันการก่อตัวของเส้นทางการนำไฟฟ้าซึ่งอาจนำไปสู่การคายประจุบางส่วน การอาร์ค หรือการพังทลายได้

ผลลัพธ์ที่ได้:

• ความแข็งแรงของแรงดันไฟที่พังทลายยังคงเสถียร

• ตัวนำไม่กัดกร่อนภายใน

• การป้องกัน EMI และประสิทธิภาพการต่อลงดินยังคงอยู่

ในระบบ PV ลอยน้ำ ซึ่งสายเคเบิลเสียหายและมีค่าใช้จ่ายสูง สิ่งนี้ความยืดหยุ่นทางไฟฟ้าเคมีเพิ่มมูลค่าอย่างมาก ลดการหยุดชะงักของบริการ ต้นทุนการบำรุงรักษา และการเรียกร้องการรับประกัน

ความสามารถในการต้านทานน้ำและจมอยู่ใต้น้ำ

มาตรฐานการป้องกันน้ำเข้า (เช่น IP68)

สำหรับสายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมทางทะเลทนทานต่อน้ำอย่างสมบูรณ์แบบเป็นสิ่งสำคัญ ระบบ PV บนผิวน้ำมักประสบปัญหาดังต่อไปนี้:

• การจมน้ำบางส่วนหรือทั้งหมด

• การสาดน้ำจากคลื่นหรือฝน

• การควบแน่นจากความผันผวนของอุณหภูมิ

เพื่อจัดการกับความเสี่ยงเหล่านี้ สายเคเบิลทางทะเลต้องเป็นไปตามมาตรฐานสูงการป้องกันการไหลเข้า (IP)การให้คะแนน—โดยเฉพาะIP68ซึ่งรับรองว่าสายเคเบิล:

• กันฝุ่นได้หมดจด

• สามารถทนทานได้การแช่ในน้ำอย่างต่อเนื่องลึกเกิน 1 เมตรเป็นเวลานาน

สายเคเบิลหุ้มฉนวน XLPO ที่ใช้ในระบบ PV ลอยน้ำได้รับการออกแบบให้เกินมาตรฐานนี้ คุณสมบัติ ได้แก่:

• แผ่นหุ้มสองชั้นสำหรับการป้องกันทางกลและความชื้น

• พอลิเมอร์เชื่อมขวางที่มีพันธะแน่นที่ขับไล่โมเลกุลของน้ำ

• ขั้วต่อปลายปิดผนึกที่ป้องกันการทำงานของเส้นเลือดฝอยหรือการซึมผ่าน

ด้วยการป้องกันเหล่านี้ สายเคเบิลจะคงอยู่คุณสมบัติทางไฟฟ้าและความต้านทานตัวนำที่เสถียรแม้จะโดนน้ำเป็นเวลานานหลายปี

เทคนิคการปิดผนึกสายเคเบิลและการออกแบบปลอกหุ้ม

ความทนทานต่อน้ำของสายเคเบิลไม่ได้ขึ้นอยู่กับวัสดุภายนอกเพียงอย่างเดียวเท่านั้นสายเคเบิลมีโครงสร้างและจุดสิ้นสุดอย่างไรมีความสำคัญเท่าเทียมกัน คุณลักษณะการออกแบบที่สำคัญ ได้แก่:

• การอัดรีดแบบเรียบไร้รอยต่อของแจ็คเก็ต XLPO เพื่อกำจัดช่องว่างระดับจุลภาค

• เทปหรือเจลกันน้ำแบบผสานรวมเพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวของน้ำตามแกน

• ตัวลดแรงกดและซีลแบบขึ้นรูปที่ขั้วต่อและจุดเชื่อมต่อ

ผู้ผลิตยังทดสอบสายเคเบิลเกรดทางทะเลโดยใช้:

• การทดสอบแรงดันไฮโดรสแตติก

• การจำลองการแช่ในระยะยาว

• การทดสอบความแข็งแรงของฉนวนไฟฟ้าหลังการแช่

ผลลัพธ์ที่ได้คือระบบสายเคเบิลที่ไม่เพียงแต่จะอยู่รอดแม้โดนน้ำ แต่ยังเจริญเติบโตได้ดีสภาพแวดล้อมที่จมอยู่ใต้น้ำหรือเสี่ยงต่อการกระเซ็นน้ำเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้สำหรับแผงโซลาร์ลอยน้ำ ทุ่นทางทะเล และแอพพลิเคชั่น PV บนท่าเรือ

กรณีศึกษาประสิทธิภาพของสายเคเบิลใต้น้ำ

ในการใช้งานจริง สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีค่า ตัวอย่างที่น่าสนใจ ได้แก่:

• ระบบ PV ลอยน้ำชายฝั่งจีน (2022)
  โครงการนี้ติดตั้งไว้เหนือแหล่งน้ำกร่อยใกล้ชายฝั่ง โดยใช้สายเคเบิลหุ้มฉนวน XLPO จมอยู่ใต้น้ำเป็นเวลาบางส่วนของปี หลังจากการทดสอบเป็นเวลา 12 เดือนพบว่าไม่มีการเสื่อมสภาพของฉนวนและความต้านทานฉนวนยังคงอยู่เหนือ 1.0 × 10¹⁵ Ω·cm.

• โครงการทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งของเนเธอร์แลนด์ (2021)
  สายเคเบิล XLPO ทนต่อทั้งแสง UV และการแช่น้ำได้เป็นเวลา 18 เดือน ได้รับการยืนยันผลการวิเคราะห์หลังโครงการความสมบูรณ์เชิงกลและค่าความต้านทานของฉนวนไม่ลดลงมากกว่า 3%

• โครงการโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์อ่างเก็บน้ำเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ (2566)
  ในสภาพอากาศร้อนชื้นที่มีฝนตกทุกวันและความชื้นสูง สายเคเบิล XLPO จะต้องได้รับการบำรุงรักษาไม่มีน้ำเข้า, การแสดงทนทานต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และการพองของเสื้อได้ดีเยี่ยม.

กรณีศึกษาเหล่านี้เสริมบทบาทของ XLPO ในฐานะโซลูชันที่เชื่อถือได้สำหรับสภาพแวดล้อมพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีน้ำมากมอบเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือในระยะยาวในกรณีที่วัสดุแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้

ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงความร้อนและสิ่งแวดล้อม

ความทนทานของวงจรอุณหภูมิสูง-ต่ำ

การติดตั้งโซลาร์เซลล์ทางทะเลอยู่ภายใต้ความผันผวนของอุณหภูมิที่คงที่ไม่เพียงแต่รายวันเท่านั้น แต่ยังตามฤดูกาลอีกด้วย ในเขตร้อน สายเคเบิลอาจแกว่งไปมาระหว่างอุณหภูมิกลางวันร้อน 35°C และเย็นสบายกลางคืน 15°Cในภูมิภาคชายฝั่งเขตอบอุ่นหรือเทือกเขาสูง ช่วงดังกล่าวอาจกว้างยิ่งขึ้น—จาก-20°C ถึง 60°Cภายในสัปดาห์เดียว

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอาจทำให้เกิด:

• ความเมื่อยล้าจากการขยายตัวและหดตัว

• รอยแตกร้าวเล็กๆ ในฉนวน

• การสูญเสียความสมบูรณ์ของฉนวนไฟฟ้า

• ความเครียดบนตัวเชื่อมต่อและข้อต่อ

วัสดุสายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลได้รับการออกแบบด้วยความยืดหยุ่นสูงและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขา:

• ทนทานต่อการแตกร้าวและการหลุดลอกของชั้นหุ้ม

• รักษาเสถียรภาพของมิติ

• รักษาการจัดตำแหน่งแกน-ตัวนำและการป้องกัน

คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบโดยใช้การทดสอบเช่น:

• IEC 60811-506 (การกระทบความเย็น)

• IEC 60811-507 (การยืดตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อน)

• ห้องควบคุมอุณหภูมิแบบเร่ง (ISO 16750)

หลังจากจำลองรอบความร้อนมากกว่า 3,000 รอบ สายเคเบิล XLPO ชั้นนำยังคงรักษาไว้มีคุณสมบัติฉนวนและกลไกเดิมมากกว่า 95%ทำให้มีความเหมาะสมกับสภาวะทางทะเล

ความต้านทานต่อการขยายตัว หดตัว และแตกร้าว

นอกเหนือจากการขยายตัวทางความร้อนพื้นฐานแล้ว สายเคเบิลยังต้องต้านทานด้วยความล้าทางกลจากความเครียดแบบวงจร—รวมถึงการเคลื่อนไหวที่เกิดจากคลื่น การเคลื่อนที่ของสมอ และการสั่นสะเทือน

ปลอกหุ้มสายเคเบิล XLPO ได้รับการออกแบบมาเพื่อ:

• ยืดหยุ่นได้โดยไม่เครียดข้ามรอบการเคลื่อนไหวนับพันรอบ

• ดูดซับความตึงเครียดโดยไม่ฉีกขาด

• หลีกเลี่ยงการฟอกสีฟันด้วยความเครียดและการฉีกขาดเล็กน้อย

ความสมบูรณ์ของกลไกนี้แปลว่า:

• อายุการใช้งานของสายเคเบิลยาวนานขึ้น

• ความผิดพลาดและการหยุดทำงานน้อยลง

• ต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ

ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ สายเคเบิล XLPO ได้แสดงให้เห็นทนทานต่อการทดสอบความเครียดแบบไดนามิกได้ดีเยี่ยม, รักษาความยืดหยุ่นหลังมากกว่า 10,000 รอบ—เกณฑ์มาตรฐานที่วัสดุอื่นไม่กี่ชนิดสามารถทำได้ในการใช้งานทางทะเล

ผลการทดสอบการเสื่อมสภาพด้วยความร้อนของ XLPO

การเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนหมายถึงการเสื่อมสภาพของวัสดุสายเคเบิลในระยะยาวภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง จำลองการเสื่อมสภาพในชีวิตจริงระหว่างการใช้งานภาคสนามเป็นเวลานาน สำหรับสายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเล การทดสอบการเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อน ได้แก่:

• 20,000 ชั่วโมงที่ 120°Cในเตาเร่ง

• การตรวจสอบความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัวเมื่อขาด

• การวัดค่าความต้านทานฉนวนเป็นระยะๆ

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอว่า XLPO:

• แพ้แรงดึงน้อยกว่า 10%เกินช่วงวัย

• การบำรุงรักษาค่าการยืดตัวเกิน 150%, มั่นใจได้ถึงความยืดหยุ่น

• ประสบการณ์การซีดสีหรือการแข็งตัวของแจ็คเก็ตขั้นต่ำ

ความต้านทานการเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนนี้รับประกันว่าสายเคเบิลจะยังคงอยู่ปลอดภัย ยืดหยุ่น และมีประสิทธิภาพสูงมาเป็นเวลา 25 ปี, ตอบสนองหรือเกินระยะเวลาการรับประกันสำหรับโครงการ PV ทางทะเลส่วนใหญ่

ความยั่งยืนและความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม

ปลอดสารพิษในการเผาไหม้

ความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับวัสดุสายเคเบิลแบบดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสายเคเบิลที่ทำจาก PVC หรือยางฮาโลจิเนต คือพฤติกรรมเป็นพิษเมื่อถูกเผาในกรณีที่เกิดไฟไหม้บนเรือหรือในทะเล วัสดุเหล่านี้สามารถปล่อยออกมาได้:

• ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl)

• ไดออกซินและฟูแรน

• กรดกัดกร่อนที่ทำลายอุปกรณ์บริเวณใกล้เคียง

• ควันพิษเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลและเจ้าหน้าที่กู้ภัย

ตรงกันข้ามกับเกรดทางทะเลวัสดุสายเคเบิล XLPO ปราศจากฮาโลเจนและมีควันน้อยเพื่อให้มั่นใจได้ว่าแม้ในสถานการณ์เลวร้ายที่สุด การเผาไหม้จะก่อให้เกิด:

• ไม่มีกรดฮาโลเจน

• ควันน้อยมาก

• ไม่มีสารตกค้างจากโลหะหนัก

ลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในเขตอนุรักษ์ทางทะเล, การติดตั้งตามชายฝั่งใกล้พื้นที่ที่มีประชากร หรือแพลตฟอร์มไฮบริดนอกชายฝั่งที่ต้องคำนึงถึงความปลอดภัยและความยั่งยืน

การปฏิบัติตามมาตรฐานสากล เช่น:

• เอ็น 50267-2-1(การปล่อยก๊าซกรด)

• เอ็น 61034-2(ความทึบของควัน)

• IEC 60754-1 และ -2(การวัดก๊าซในระหว่างการเผาไหม้)

…ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสายเคเบิล XLPOปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและปกป้องทั้งระบบนิเวศและผู้ปฏิบัติงานในสิ่งอำนวยความสะดวกทางทะเล

ประโยชน์ของสูตรปลอดฮาโลเจน

สายเคเบิล XLPO ที่ปราศจากฮาโลเจนไม่เพียงแต่ปลอดภัยกว่าเมื่อถูกเผาเท่านั้น แต่ยังปลอดภัยกว่าอีกด้วยรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมตลอดวงจรชีวิตประโยชน์หลักๆ ได้แก่:

• ลดความเสี่ยงในการกัดกร่อนในตู้ไฟฟ้าและส่วนประกอบโลหะเนื่องจากไม่มีคลอรีนหรือโบรมีนเลย

• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลดลงในระหว่างการผลิตและการกำจัด

• ปรับปรุงความปลอดภัยของคนงานระหว่างการติดตั้งสายเคเบิล การตัด และการจัดการ

ในบริเวณทะเลที่มีการติดตั้งสายเคเบิลระบบนิเวศทางน้ำที่มีความอ่อนไหววัสดุที่ปราศจากฮาโลเจนช่วยหลีกเลี่ยงการชะล้างสารพิษตกค้างที่อาจส่งผลต่อ:

• คุณภาพน้ำ

• แนวปะการังหรือพืชชายฝั่ง

• ปลาและสัตว์จำพวกกุ้งในเขตเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

ซึ่งทำให้ XLPO เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับผู้พัฒนา สาธารณูปโภค และหน่วยงานภาครัฐที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อมที่ส่งเสริมโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานหมุนเวียนที่ยั่งยืนบนหรือใกล้ทะเล

ความเข้ากันได้กับระบบนิเวศทางทะเล

ด้วยการเติบโตของโซลาร์เซลล์ลอยน้ำการบูรณาการกับเป้าหมายความหลากหลายทางชีวภาพทางทะเลกำลังได้รับความนิยมมากขึ้น โครงการที่มีแนวคิดก้าวหน้าบางโครงการได้นำแผงโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำมาใช้ ซึ่ง:

• อยู่ร่วมกับกระชังเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

• สร้างโซนร่มเงาเพื่อการเจริญเติบโตของสาหร่าย

• สร้างแหล่งที่อยู่อาศัยของนกหรือปลาใต้โครงสร้างแผง

เพื่อรองรับการบูรณาการทางนิเวศวิทยาดังกล่าว สายเคเบิลจะต้อง:

• หลีกเลี่ยงการชะล้างสารเคมีอันเป็นอันตราย

• ต่อต้านการเกาะติดของจุลินทรีย์โดยไม่ปล่อยสารพิษ

• รักษาปฏิสัมพันธ์ pH เป็นกลางกับน้ำเกลือ

สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลที่มีเคมีโพลีเมอร์เฉื่อยที่เสถียรและไม่เป็นพิษ เป็นความเหมาะสมตามธรรมชาติสำหรับระบบพลังงานไฮบริด-ระบบนิเวศดังกล่าว.

ประโยชน์ในระยะยาว ได้แก่:

• ลดความล่าช้าในการอนุญาตด้านสิ่งแวดล้อม

• การมีส่วนร่วมของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียที่เป็นบวกกับชุมชนชายฝั่ง

• ความยืดหยุ่นที่มากขึ้นเมื่อเผชิญกับกฎหมายคุ้มครองทางทะเลที่มีการเปลี่ยนแปลง

แอปพลิเคชันและสถานการณ์การใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง

กรณีศึกษาจากโครงการ PV นอกชายฝั่งและชายฝั่ง

1. โครงการพลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำ – มณฑลซานตง ประเทศจีน (2022)
โครงการนี้ตั้งอยู่ในหนองน้ำเค็มใกล้ทะเลเหลือง จำเป็นต้องมีสายเคเบิลที่แข็งแรงเพื่อรองรับความเค็มสูงและน้ำท่วมตามฤดูกาลสายเคเบิล PV ที่ใช้ XLPO ถูกเลือกเนื่องจากมีคุณสมบัติกันน้ำและทนไฟ การตรวจสอบประสิทธิภาพหลังจาก 12 เดือนแสดงให้เห็นว่าไม่มีการเสื่อมสลายในความต้านทานฉนวนและขั้วต่อยังคงไม่มีการกัดกร่อน

2. โครงการนำร่องพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่ง – เนเธอร์แลนด์ (2021)
ในการทดลองครั้งสำคัญในทะเลเหนือ วิศวกรได้ทดสอบสายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลกับวัสดุแบบดั้งเดิม มีเพียงสายเคเบิล XLPO เท่านั้นที่ผ่านการทดสอบทั้งหมดการทดสอบการพ่นเกลือ การแช่น้ำ และความต้านทานต่อรังสี UV, ยังคงทำงานได้อย่างไม่มีข้อผิดพลาดในสภาพแวดล้อมที่มีลมแรงและคลื่นสูง

3. ระบบ PV-Aquaculture แบบไฮบริดบนอ่างเก็บน้ำ – อินโดนีเซีย (2023)
สายเคเบิล XLPO จ่ายไฟให้กับฟาร์มปลาไฮบริดและแผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำบนอ่างเก็บน้ำเขตร้อนคุณสมบัติทางชีวภาพลดการสะสมของสาหร่าย ลดการทำความสะอาดและการบำรุงรักษา ข้อเสนอแนะจากทีมปฏิบัติการเน้นย้ำถึงติดตั้งง่ายและทนทานในสภาพอากาศชื้นและร้อน.

ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีสายเคเบิลทางทะเล XLPO ที่ผ่านการทดสอบภาคสนามช่วยให้สามารถติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างยั่งยืนและเชื่อถือได้ในสภาพทางทะเลในโลกแห่งความเป็นจริง

การเปรียบเทียบอายุการใช้งานของระบบด้วยวัสดุสายเคเบิลที่แตกต่างกัน

เมื่อเลือกวัสดุสายเคเบิล ประสิทธิภาพของระบบในระยะยาวถือเป็นสิ่งสำคัญ มาเปรียบเทียบอายุการใช้งานที่คาดการณ์ไว้ระหว่างสายเคเบิลประเภทต่างๆ ในสภาพแวดล้อม PV ทางทะเลกัน:

อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นของวัสดุ XLPO อย่างมีนัยสำคัญช่วยลด:

• ต้นทุนทดแทน

• เวลาหยุดทำงานเนื่องจากสายเคเบิลขัดข้อง

• ค่าใช้จ่ายแรงงานบำรุงรักษาและการขนส่ง

ความมีอายุยืนยาวนี้ยังหมายถึงต้นทุนค่าไฟฟ้าเฉลี่ยที่ต่ำลง (LCOE)สำหรับโครงการ PV ลอยน้ำ ช่วยให้แข่งขันกับระบบบนบกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ผลตอบแทนจากการลงทุนจากความน่าเชื่อถือของสายเคเบิลที่ได้รับการปรับปรุง

ในขณะที่สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลอาจพกพาต้นทุนล่วงหน้าสูงกว่าเล็กน้อยผลตอบแทนจากการลงทุนของพวกเขาได้รับการปรับปรุงโดย:

• ระบบมีข้อผิดพลาดน้อยลง

• ลดภารกิจซ่อมแซม (โดยเฉพาะนอกชายฝั่ง)

• ระยะเวลาการรับประกันขยายเวลา

• เงื่อนไขการประกันภัยที่ดีขึ้นเนื่องจากความเสี่ยงจากไฟไหม้/การกัดกร่อนที่ลดลง

สำหรับระบบโซลาร์ลอยน้ำขนาดยูทิลิตี้ (10 เมกะวัตต์+) สามารถประหยัดค่า O&M ที่เกี่ยวข้องกับสายเคเบิลได้หมื่นกว่าเหรียญสหรัฐต่อปีนอกจากนี้ ยังช่วยเพิ่มเวลาใช้งานพลังงานได้มากขึ้นรายได้จากค่าธรรมเนียมการป้อนเข้า or การรับประกันการส่งมอบ PPAทำให้การลงทุนในสาย XLPO ไม่เพียงแต่มีมาตรฐานทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังกลยุทธ์ทางการเงิน.

นวัตกรรมและทิศทางในอนาคต

การเคลือบนาโนเพื่อการป้องกันการกัดกร่อนที่ดีขึ้น

แม้ว่าวัสดุ XLPO จะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม แต่อนาคตของเทคโนโลยีสายเคเบิล PV ทางทะเลอยู่ที่สารเคลือบพื้นผิวแบบมัลติฟังก์ชันที่ช่วยเพิ่มชั้นการป้องกัน นวัตกรรมที่น่าตื่นเต้นที่สุดอย่างหนึ่งในพื้นที่นี้คือการพัฒนาการเคลือบนาโนซึ่งใช้ฟิล์มระดับโมเลกุลเพื่อปรับปรุง:

• ความไม่ชอบน้ำ(ป้องกันน้ำและเกลือ)

• คุณสมบัติต้านเชื้อจุลินทรีย์และป้องกันการเกาะติดของสิ่งมีชีวิต

• การบล็อก UV ที่ระดับพื้นผิวโพลิเมอร์

นาโนโค้ทติ้งมักจะทำจาก:

• วัสดุที่ใช้ไซเลนเป็นฐาน

• ฟลูออโรโพลีเมอร์

• พอลิเมอร์ที่เติมกราฟีน

เมื่อนำไปใช้กับแจ็คเก็ต XLPO นาโนโค้ทติ้งสามารถยืดอายุการใช้งานของสายเคเบิลได้โดย:

• การป้องกันการเกาะติดของเกลือ

• ลดการเสื่อมสภาพของพื้นผิว

• ทำให้การทำความสะอาดและการบำรุงรักษาสะดวกยิ่งขึ้น

โครงการวิจัยหลายแห่งในยุโรปและเอเชียกำลังทดสอบสารเคลือบรักษาตัวเองซึ่งจะทำการปิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กโดยอัตโนมัติก่อนที่น้ำจะเข้ามา ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของสายเคเบิลในการใช้งานทางทะเลมากยิ่งขึ้น

เทคโนโลยีสายเคเบิลอัจฉริยะ (การวินิจฉัยตนเอง, เซ็นเซอร์)

อีกหนึ่งแนวโน้มในการพัฒนาสายเคเบิล PV ทางทะเลคือการผสานรวมเทคโนโลยีอัจฉริยะภายในโครงสร้างพื้นฐานสายเคเบิล ซึ่งรวมถึง:

• เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบฝังตัว

• เครื่องตรวจวัดความต้านทานฉนวน

• เครื่องตรวจจับกระแสไฟรั่ว

• การสร้างแบบจำลองฝาแฝดทางดิจิทัลเพื่อการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถ:

• ติดตามสุขภาพสายเคเบิลจากระยะไกล

• รับการแจ้งเตือนก่อนที่จะเกิดความล้มเหลว

• เพิ่มประสิทธิภาพการกระจายโหลดเพื่อยืดอายุการใช้งาน

• ดำเนินการตรวจสอบการบำรุงรักษาแบบไม่รุกราน

สำหรับระบบ PV ลอยน้ำ โดยเฉพาะระบบที่อยู่ห่างจากชายฝั่งหรือในอ่างเก็บน้ำที่เข้าถึงได้ยาก ระบบเคเบิลอัจฉริยะสามารถทำได้ประหยัดเวลาทำงานของคนได้หลายร้อยชั่วโมงต่อปีและปรับปรุงความปลอดภัยอย่างมีนัยสำคัญ

เมื่อรวมกับความยืดหยุ่นทางกายภาพของ XLPO เทคโนโลยีเหล่านี้จะให้โซลูชันสายเคเบิลที่เชื่อถือได้และชาญฉลาดสำหรับโครงสร้างพื้นฐานพลังงานแสงอาทิตย์ทางทะเลรุ่นถัดไป

การบูรณาการกับแพลตฟอร์ม PV ลอยน้ำอัจฉริยะ

เนื่องจากแพลตฟอร์มโซลาร์ลอยน้ำมีการพัฒนาก้าวหน้ามากขึ้น โดยมีคุณสมบัติดังนี้:

• แผงปรับทิศทางอัตโนมัติ

• ความสามารถในการปรับขนาดแบบโมดูลาร์

• ระบบกักเก็บพลังงานแบบบูรณาการ

…บทบาทของสายเคเบิลมีความซับซ้อนและต้องการความสามารถมากขึ้น สายเคเบิลต้องไม่เพียงแต่ทำหน้าที่ส่งพลังงานเท่านั้น แต่ยังต้อง:

• สนับสนุนการสื่อสารข้อมูล

• รวมเข้ากับแพลตฟอร์มปลั๊กแอนด์เพลย์แบบโมดูลาร์

• อนุญาตให้การประกอบ/ถอดประกอบอย่างรวดเร็ว

สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลที่พร้อมสำหรับอนาคตได้รับการออกแบบด้วย:

• สถาปัตยกรรมแบบมัลติคอร์

• การบูรณาการใยแก้วนำแสง

• ขั้วต่อแบบมีปลายล่วงหน้าเพื่อการปรับใช้ที่รวดเร็ว

แนวทางแบบบูรณาการนี้ช่วยลดเวลาในการติดตั้ง รองรับระบบควบคุมไดนามิกและสอดคล้องกับแนวโน้มระดับโลกระบบพลังงานหมุนเวียนที่ควบคุมโดย AI โดยอัตโนมัติ.

ผู้ผลิตมีส่วนสนับสนุนนวัตกรรมสายเคเบิลทางทะเล

ความพยายามในการพัฒนาในวิศวกรรมวัสดุ

ผู้ผลิตสายเคเบิลชั้นนำต่างลงทุนอย่างหนักในการวิจัยโพลีเมอร์เพื่อพัฒนาวัสดุที่สามารถทนต่อความต้องการอันเข้มงวดของระบบ PV บนผิวน้ำทะเล โดยความพยายามเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่:

• การปรับปรุงเทคนิคการเชื่อมโยงแบบไขว้เพื่อความสม่ำเสมอที่ดีขึ้น

• การผสมผสานโพลีเมอร์ชีวภาพเพื่อความยั่งยืน

• การกำหนดสูตรพื้นผิวที่มีการยึดเกาะต่ำเพื่อต่อต้านการเปรอะเปื้อน

วัสดุเช่น XLPO-UV-M (XLPO ที่รองรับการใช้งานทางทะเลพร้อมการป้องกันรังสี UV ที่ได้รับการปรับปรุง) และ XLPO-FR-O (ปรับให้เหมาะสมสำหรับการทนไฟและน้ำมัน) กำลังถูกนำมาใช้ในโครงการขนาดใหญ่แล้ว

ผู้ผลิตยังมีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาร่วมกับมหาวิทยาลัยและห้องปฏิบัติการทดสอบเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพภายใต้การจำลองการเสื่อมสภาพในทะเล การเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะ และสภาวะการกัดกร่อน

การทดสอบและการรับรองประสิทธิภาพการทำงานระดับทะเล

เพื่อให้มั่นใจถึงการนำไปใช้ทั่วโลกและความปลอดภัย ผู้ผลิตจึงได้จัดข้อเสนอสายเคเบิลทางทะเลให้สอดคล้องกับ:

• การจำแนกประเภททางทะเลของ DNV GL และ Bureau Veritas

• IEC 62930 (สำหรับสาย PV ในสภาวะที่รุนแรง)

• ใบรับรองห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO/IEC 17025

บางแห่งยังต้องผ่านการประเมินสิ่งแวดล้อมจากบุคคลที่สามเพื่อแสดงให้เห็นความเป็นพิษต่ำและสามารถรีไซเคิลได้, ช่วยให้โครงการมีคุณสมบัติเหมาะสมการเงินสีเขียวหรือเครดิตคาร์บอน.

การรับรองเหล่านี้ช่วยปรับปรุงความไว้วางใจระหว่างนักพัฒนาและหน่วยงานกำกับดูแล ปูทางไปสู่การขยาย PV ลอยน้ำระหว่างประเทศโดยใช้สายเคเบิลเกรดทางทะเลที่ได้มาตรฐานและมีประสิทธิภาพสูง

ความร่วมมือกับผู้บูรณาการระบบ PV ลอยน้ำ

นอกเหนือจากการพัฒนาวัสดุแล้ว ผู้ผลิตสายเคเบิลยังทำงานร่วมมืออย่างใกล้ชิดมากขึ้นด้วย:

• นักออกแบบแพลตฟอร์ม

• ผู้ผลิตโมดูล

• ผู้รับเหมาก่อสร้าง EPC

…เพื่อส่งมอบโซลูชันสายเคเบิล PV ทางทะเลแบบครบวงจรที่เหมาะสมกับรูปทรงระบบ กลยุทธ์การยึด และการกำหนดค่าพลังงานที่เฉพาะเจาะจง

การรวมแนวตั้งนี้รับประกันว่า:

• เค้าโครงการเดินสายเคเบิลที่ได้รับการเพิ่มประสิทธิภาพ

• ชุดปลั๊กแอนด์เพลย์ที่ผ่านการรับรองล่วงหน้า

• ประหยัดเวลาและต้นทุนการติดตั้ง

ความร่วมมือดังกล่าวช่วยเร่งการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ทางทะเลและปรับปรุงประสิทธิภาพทั่วทั้งระบบโดยกำหนดให้สายเคเบิลไม่เพียงแต่เป็นส่วนประกอบเท่านั้น แต่ยังปัจจัยสำคัญเชิงกลยุทธ์ที่ช่วยให้ PV ลอยน้ำประสบความสำเร็จ.

บทสรุป: การสร้างโครงสร้างพื้นฐาน PV ที่ทนทานในทะเล

สรุปข้อดีของ XLPO ในการใช้งานทางทะเล

ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่โหดร้ายซึ่งน้ำเค็ม แสงแดด ลม และกิจกรรมทางชีวภาพมาบรรจบกัน มีเพียงวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุดเท่านั้นที่จะอยู่รอดได้ XLPO ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่าเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับสายไฟโซลาร์เซลล์ที่ทนต่อการกัดกร่อน, ให้บริการ:

• ทนทานต่อน้ำและละอองเกลือได้ดีเยี่ยม

• ทนทานต่อรังสี UV และความร้อนได้ดีเยี่ยม

• ปราศจากฮาโลเจน ปลอดภัยจากการติดไฟ

• ความแข็งแรงทางกลและความน่าเชื่อถือในระยะยาว

• ความเข้ากันได้กับการติดตั้งทางทะเลที่คำนึงถึงสิ่งแวดล้อม

ความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของสายเคเบิลที่ทนต่อการกัดกร่อน

สายเคเบิลอาจดูเหมือนเป็นส่วนเล็กๆ ของระบบโซลาร์ แต่ในระบบ PV ทางทะเล สายเคเบิลคือ...ข้อต่อสำคัญในห่วงโซ่สายเคเบิลเพียงเส้นเดียวอาจส่งผลให้เกิด:

• การสูญเสียพลังงานทั้งระบบ

• ภารกิจบำรุงรักษาราคาแพง

• ความเสียหายต่อชื่อเสียงในโครงการพลังงานสีเขียว

การลงทุนในสายเคเบิลคุณภาพสูงที่ทนต่อการกัดกร่อน เช่น สายเคเบิล PV ทางทะเลที่ใช้ XLPO ไม่เพียงแต่เป็นวิศวกรรมที่ดีเท่านั้น แต่ยังเป็นธุรกิจที่ชาญฉลาด.

พวกเขาทำให้สามารถ:

• เวลาทำงานของระบบที่สูงขึ้น

• ระยะเวลารับประกันยาวนานขึ้น

• ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) ต่ำลง

…และที่สำคัญที่สุดความมั่นใจในความสามารถของระบบที่จะทนทานต่อความท้าทายที่เลวร้ายที่สุดของธรรมชาติ

แนวโน้มสุดท้ายเกี่ยวกับการเติบโตและนวัตกรรมของ PV ทางทะเล

ขณะที่ประเทศต่างๆ หันมาใช้ทะเลเพื่อบรรลุเป้าหมายด้านพลังงานหมุนเวียนโซลาร์เซลล์ทางทะเลจะมีบทบาทสำคัญในช่วงเปลี่ยนผ่านระดับโลก ด้วยนวัตกรรมด้านวัสดุสายเคเบิล การตรวจสอบอัจฉริยะ และการออกแบบแบบแยกส่วน เส้นทางข้างหน้าจึงชัดเจน

เทคโนโลยีสายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลคือไม่เพียงแต่พร้อมสำหรับอนาคตเท่านั้น แต่พวกเขากำลังกำหนดมันด้วย.

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: อะไรที่ทำให้สายเคเบิล PV ทางทะเลแตกต่างจากสายเคเบิล PV ทั่วไป?
สายไฟ PV ทางทะเลได้รับการออกแบบมาให้ทนทานต่อน้ำทะเล รังสี UV ความชื้น และสิ่งสกปรกทางชีวภาพ อีกทั้งยังมีฉนวนป้องกันความร้อน ทนทานต่อการกัดกร่อน และความทนทานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

คำถามที่ 2: เหตุใดจึงเลือกใช้ XLPO มากกว่า PVC ในการใช้งาน PV บนผิวน้ำทะเล?
XLPO ปราศจากฮาโลเจน ทนต่อรังสี UV และน้ำได้ดีกว่า และมีเสถียรภาพทางความร้อนและเชิงกลที่ดีกว่า พีวีซีเปราะ แตกร้าว และกัดกร่อนภายใต้สภาวะทางทะเล

คำถามที่ 3: สายเคเบิลเหล่านี้รับมือกับการสัมผัสน้ำเกลือในระยะยาวได้อย่างไร
วัสดุ XLPO ได้รับการออกแบบมาให้ไม่มีรูพรุนและทนต่อการแทรกซึมของไอออนเกลือ ด้วยการปิดผนึกปลอกหุ้มที่เหมาะสม จึงป้องกันการซึมของน้ำและการกัดกร่อนของตัวนำได้นานกว่า 25 ปี

คำถามที่ 4: สายเคเบิล PV ทางทะเลเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่?
ใช่ XLPO ปราศจากฮาโลเจน ควันน้อย และไม่เป็นพิษต่อการเผาไหม้ เป็นไปตามมาตรฐานสิ่งแวดล้อมระดับโลกและปลอดภัยต่อระบบนิเวศทางทะเล

คำถามที่ 5: สายโฟโตวอลตาอิคเกรดทางทะเลมีอายุการใช้งานที่คาดหวังคือเท่าไร?
ด้วยการติดตั้งที่เหมาะสมและวัสดุคุณภาพ (เช่น XLPO) สายเคเบิล PV ทางทะเลจะสามารถใช้งานได้ยาวนาน25 ถึง 30 ปี, ตรงหรือเกินอายุการใช้งานของระบบพลังงานแสงอาทิตย์