การวิเคราะห์เทคโนโลยีความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุสายโฟโตโวลตาอิกผิวน้ำ: การแก้ไขปัญหาทางทะเล

บทนำเกี่ยวกับระบบโฟโตโวลตาอิคทางทะเล

ความต้องการพลังงานทางทะเลหมุนเวียนทั่วโลกที่เพิ่มขึ้น

ในขณะที่โลกกำลังเปลี่ยนผ่านอย่างรวดเร็วไปสู่ความเป็นกลางทางคาร์บอน แหล่งพลังงานหมุนเวียนจึงกลายเป็นประเด็นสำคัญ ในบรรดาแหล่งพลังงานเหล่านี้โซลาร์เซลล์ทางทะเล—หรือที่รู้จักกันในชื่อโซลาร์เซลล์ลอยน้ำหรือโซลาร์เซลล์ผิวน้ำ—กำลังกลายเป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับทั้งปัญหาการขาดแคลนที่ดินและการกระจายพลังงาน ประเทศที่มีพื้นที่ใช้งานจำกัดแต่มีแนวชายฝั่งอุดมสมบูรณ์ เช่น ญี่ปุ่น สิงคโปร์ และบางส่วนของยุโรป กำลังสำรวจการติดตั้งโซลาร์เซลล์นอกชายฝั่งและใกล้ชายฝั่งอย่างจริงจัง

พลังงานแสงอาทิตย์แบบลอยน้ำไม่เพียงแต่ให้พลังงานไฟฟ้าที่สะอาดเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงการใช้ประโยชน์ที่ดิน ลดการระเหยของน้ำและรองรับการใช้งานแบบบูรณาการกับระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำหรือระบบบำบัดน้ำ ในขณะที่การติดตั้งในช่วงแรกส่วนใหญ่อยู่ในทะเลสาบหรืออ่างเก็บน้ำน้ำจืด แต่การเปลี่ยนไปใช้การติดตั้งในทะเลเปิดและชายฝั่งนำเสนอชุดความท้าทายที่เป็นเอกลักษณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านความทนทานของวัสดุและอายุการใช้งานยาวนานของระบบ

ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นนี้ ซึ่งมีน้ำเค็ม ความชื้น ลม และรังสี UV ที่รุนแรงอยู่ร่วมกันสายเคเบิลกลายเป็นหนึ่งในส่วนประกอบที่เปราะบางที่สุดแต่สำคัญที่สุดทำหน้าที่เป็นแกนหลักทางไฟฟ้าของระบบ PV โดยเชื่อมต่อโมดูลเข้ากับอินเวอร์เตอร์และโรงไฟฟ้า ความล้มเหลวใดๆ อาจนำไปสู่การสูญเสียพลังงาน ระบบหยุดทำงาน หรือแม้แต่อันตรายด้านความปลอดภัย

ดังนั้นจึงมีการเน้นย้ำถึงการพัฒนามากขึ้นวัสดุสายเคเบิลที่ทนทานต่อการกัดกร่อนและสภาพอากาศที่สามารถทนต่อแรงกดดันอันเป็นเอกลักษณ์ของสภาพแวดล้อมทางทะเลได้นานกว่า 25 ปี

ข้อดีของระบบ PV แบบลอยตัวเมื่อเทียบกับระบบบนบก

ระบบโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำมีข้อดีมากมายเมื่อเทียบกับระบบ PV บนบก:

• การใช้ที่ดินอย่างมีประสิทธิภาพ:หลีกเลี่ยงการแข่งขันกับที่ดินทางการเกษตรหรือในเขตเมือง

• ปรับปรุงประสิทธิภาพแผง:อุณหภูมิโดยรอบที่เย็นกว่าจากน้ำโดยรอบช่วยลดการสูญเสียความร้อน

• ลดการระเหยของน้ำ:เหมาะสำหรับใช้ในอ่างเก็บน้ำหรือแหล่งน้ำในพื้นที่เสี่ยงภัยแล้ง

• ความสามารถในการปรับขนาดแบบโมดูลาร์: ขยายได้ง่ายโดยไม่ต้องใช้วิศวกรรมโยธาที่สำคัญ

• ความเข้ากันได้กับระบบพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริด:สามารถบูรณาการกับระบบพลังงานลมนอกชายฝั่ง ระบบน้ำขึ้นน้ำลง หรือไฮโดรเจนได้

อย่างไรก็ตาม ผลประโยชน์เหล่านี้มาพร้อมกับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของวัสดุที่สูงขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสายเคเบิลที่สัมผัสกับอากาศทางทะเลหรือจมอยู่ใต้น้ำ

นั่นคือเหตุผลว่าทำไมนวัตกรรมวัสดุสายเคเบิลโดยเฉพาะในทนทานต่อการกัดกร่อนและรังสี UVปัจจุบันถือเป็นปัจจัยสำคัญในการปลดล็อกศักยภาพของการติดตั้ง PV ลอยน้ำขนาดใหญ่

บทบาทของสายเคเบิลต่อเสถียรภาพและอายุการใช้งานของระบบ

สายโซลาร์เซลล์ไม่ใช่เพียงส่วนประกอบแบบพาสซีฟเท่านั้น แต่ยังเป็นตัวช่วยสำคัญในการสร้างความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยของระบบในระบบ PV ทางทะเล สายเคเบิลจะต้องทำงานภายใต้แรงกดดันอย่างต่อเนื่อง ซึ่งรวมถึง:

• การพ่นน้ำเกลือและการแช่

• การสัมผัสแสงแดดและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

• การเคลื่อนที่เชิงกลจากคลื่นและลม

• สภาวะบรรยากาศที่กัดกร่อน

ประสิทธิภาพของสายเคเบิลที่ไม่เพียงพออาจนำไปสู่:

• การเสื่อมสภาพของฉนวน

• ไฟฟ้าลัดวงจรหรืออาร์ก

• ระบบล้มเหลวก่อนกำหนด

• ต้นทุนการดำเนินงานที่เพิ่มขึ้น

ดังนั้น การเลือกวัสดุสายเคเบิลที่เหมาะสมจึงไม่ใช่แค่การเลือกทางเทคนิคเท่านั้น แต่เป็นการตัดสินใจเชิงกลยุทธ์ที่ส่งผลต่อต้นทุนตลอดวงจรชีวิต เวลาการทำงาน และผลตอบแทนจากการลงทุนของระบบ PV ทางทะเล.

วัสดุประสิทธิภาพสูง เช่นโพลีโอเลฟินเชื่อมขวางปลอดฮาโลเจน (XLPO)กำลังกลายเป็นมาตรฐานสำหรับความสมดุลระหว่างความทนทานทางกล ไฟฟ้า และสิ่งแวดล้อมเพิ่มมากขึ้น

ความท้าทายที่เป็นเอกลักษณ์ของสิ่งแวดล้อมทางทะเล

การสัมผัสกับน้ำเค็มและความชื้นสูงอย่างต่อเนื่อง

น้ำเค็มเป็นหนึ่งในสารกัดกร่อนที่มีฤทธิ์รุนแรงที่สุดที่พบในธรรมชาติ ซึ่งแตกต่างจากน้ำจืด น้ำเค็มมีเกลือละลายอยู่ โดยส่วนใหญ่เป็นโซเดียมคลอไรด์เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีบนพื้นผิวโลหะและโพลิเมอร์

สำหรับสายเคเบิล สิ่งนี้ก่อให้เกิดอันตรายหลายประการ:

• การกัดกร่อนของตัวนำที่เร่งขึ้น(โดยเฉพาะที่จุดสิ้นสุด)

• การเสื่อมสภาพของฉนวนและแจ็คเก็ต

• น้ำเข้าเข้าไปในแกนสายเคเบิล ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรภายใน

นอกจากนี้ ความชื้นโดยรอบที่สูง—มักจะสูงกว่า 80% ในเขตชายฝั่ง—สามารถซึมผ่านวัสดุสายเคเบิลโดยเฉพาะถ้ามีรูพรุนหรือแตกร้าวเนื่องจากโดนแสง UV

เมื่อเวลาผ่านไป ผลกระทบเหล่านี้อาจส่งผลเสียได้:

• ความต้านทานฉนวนไฟฟ้า

• ความแข็งแรงของฉนวนไฟฟ้า

• ความยืดหยุ่นเชิงกล

ดังนั้นสายเคเบิลทางทะเลจะต้องทำจากวัสดุที่มีคุณสมบัติป้องกันความชื้นที่ยอดเยี่ยมและเคลือบสารป้องกันการกัดกร่อน

รังสี UV และความผันผวนของอุณหภูมิ

สภาพแวดล้อมผิวน้ำทะเลถูกเปิดเผยรังสี UV ที่รุนแรงและยาวนานซึ่งทำให้เกิด:

• การออกซิเดชันด้วยแสงของแจ็คเก็ตโพลีเมอร์

• สีซีดจางและเปราะบาง

• รอยแตกร้าวบนพื้นผิวทำให้เกิดการรั่วซึมของน้ำ

ในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อน อุณหภูมิในเวลากลางวันอาจสูงเกิน 50°C บนพื้นผิวสายเคเบิล ในขณะที่เวลากลางคืนจะเย็นสบาย ทำให้เกิดวัฏจักรความร้อนรายวันการขยายตัวและหดตัวซ้ำๆ กันนี้สามารถทำให้เกิด:

• การแตกร้าวจากความเครียด

• การคลายตัวของขั้วต่อ

• การเสื่อมสภาพของการปิดผนึกในระยะยาว

หากไม่มีวัสดุที่ทนต่อรังสียูวี ปลอกหุ้มสายเคเบิลอาจเสื่อมสภาพได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่ปี นั่นคือเหตุผลโพลิเมอร์และสารคงตัวที่ทนต่อรังสียูวีเป็นสิ่งจำเป็นในสารประกอบสายเคเบิลทางทะเล

วัสดุที่ใช้ XLPO เมื่อได้รับการกำหนดสูตรอย่างเหมาะสม จะให้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมทนทานต่อรังสี UV และความร้อนทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับระบบ PV ลอยน้ำ

ความเสี่ยงจากการเกิดคราบชีวภาพและการเจริญเติบโตของเชื้อรา

อันตรายทางทะเลที่มักถูกมองข้ามคือการเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะติด—การสะสมของสิ่งมีชีวิต เช่น สาหร่าย เพรียง และหอย บนพื้นผิวที่จมอยู่ใต้น้ำ แม้ว่าจะกล่าวถึงบ่อยที่สุดในตัวเรือและสมอเรือ แต่สายเคเบิลที่จมอยู่ใต้น้ำหรือจมอยู่ใต้น้ำเพียงบางส่วนก็มีความเสี่ยงเช่นกัน

การสะสมทางชีวภาพอาจนำไปสู่:

• เพิ่มแรงลากและความเครียดของสายเคเบิล

• ฉนวนไฟฟ้ารั่วจากการหลั่งกรดชีวภาพ

• การเจริญเติบโตของเชื้อราในปลอกหุ้มสายเคเบิล โดยเฉพาะในรอยแยกที่มีความชื้น

นอกจากนี้ กิจกรรมทางชีวภาพร่วมกับการสัมผัสเกลือยังสร้างการกัดกร่อนที่เกิดจากจุลินทรีย์ (MIC)ซึ่งสามารถโจมตีได้ทั้งโลหะและโพลีเมอร์

เพื่อต่อสู้กับปัญหานี้ วัสดุสายเคเบิล PV ทางทะเลจำเป็นต้องมี:

• ความต้านทานต่อเชื้อจุลินทรีย์และเชื้อรา

• พื้นผิวเรียบและไม่ชอบน้ำที่ยับยั้งการล่าอาณานิคม

• สารต้านเชื้อราที่ยับยั้งการเจริญเติบโตของสารอินทรีย์

วัสดุสายเคเบิล XLPO คุณภาพสูงมักได้รับการกำหนดสูตรด้วยสารเติมแต่งชีวภาพและมีโครงสร้างโมเลกุลแบบปิดที่ต้านทานการแทรกซึมของจุลินทรีย์, เพิ่มชั้นการป้องกันอีกชั้นหนึ่ง

ข้อกำหนดหลักสำหรับวัสดุสายเคเบิล PV ผิวน้ำทะเล

ความต้านทานความร้อนข้ามอุณหภูมิสุดขั้ว

สายไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทางทะเลถูกเปิดเผยความผันผวนของความร้อนอย่างต่อเนื่องซึ่งมักมีอุณหภูมิตั้งแต่ต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียสในสภาพอากาศหนาวเย็น ไปจนถึงสูงกว่า 90°C ภายใต้แสงแดดโดยตรงบนผิวน้ำ เพื่อให้ยังคงใช้งานได้ภายใต้สภาวะเช่นนี้ วัสดุของสายเคเบิลต้อง:

• รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างแม้จะมีการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อนซ้ำๆ

• หลีกเลี่ยงการแตกร้าว เปราะ หรืออ่อนตัว

• รับประกันประสิทธิภาพฉนวนไฟฟ้าและฉนวนไฟฟ้าที่เสถียร

วัสดุ XLPO (โพลีโอเลฟินแบบเชื่อมขวาง) มีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในกรณีนี้โครงสร้างโมเลกุลที่เชื่อมโยงกันช่วยให้รักษาความยืดหยุ่นและความแข็งแรงเชิงกลได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง โดยทั่วไปตั้งแต่-40°C ถึง +125°Cไกลเกินกว่าที่วัสดุทดแทนที่ทำจาก PVC หรือยางจะรับมือได้

ความเสถียรทางความร้อนนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแม้จะผ่านรอบความร้อนรายวันหลายปี สายเคเบิลก็ยังคงรักษา:

• ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าที่สม่ำเสมอ

• ความต้านทานฉนวนที่ไม่ลดทอน

• ความยืดหยุ่นทางกายภาพสำหรับการเคลื่อนไหวและการขดตัว

ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่ความเข้มของแสงอาทิตย์สูงและอายุการใช้งานของระบบเกินสองทศวรรษระดับความต้านทานความร้อนนี้ถือเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับความน่าเชื่อถือในระยะยาว

ทนทานต่อน้ำและละอองเกลือได้ดีเยี่ยม

บางทีคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดสำหรับสายเคเบิลผิวทะเลก็คือภูมิคุ้มกันต่อการซึมของน้ำและการกัดกร่อนที่เกิดจากเกลืออากาศทะเลพาเอาอนุภาคเกลือละเอียดที่แทรกผ่านช่องเปิดเล็กๆ หรือฉนวนที่เสียหาย ทำให้เกิด:

• การกัดกร่อนของตัวนำไฟฟ้า

• การลดลงของความต้านทานฉนวน

• ไฟฟ้าลัดวงจรหรืออาร์กไฟฟ้า

สายเคเบิล PV ทางทะเลประสิทธิภาพสูงต้องผ่านมาตรฐานที่เข้มงวดการทดสอบหมอกเกลือและการแช่น้ำ, เช่น:

• มอก. 60068-2-11:การทดสอบการกัดกร่อนของหมอกเกลือ

• การกันน้ำระดับ IP68สำหรับการใช้งานที่จมอยู่ใต้น้ำ

วัสดุ XLPO เหมาะอย่างยิ่งเนื่องจาก:

• ดูดซับความชื้นน้อยที่สุดเนื่องจากโครงสร้างทางเคมีไม่มีขั้ว

• คงความผนึกไว้แม้จะสัมผัสเป็นเวลานาน

• ห้ามอ่อนตัวหรือเสื่อมสภาพภายใต้สภาวะที่มีความชื้น

นอกจากนี้พวกเขาพันธะโมเลกุลแน่นหนาช่วยต้านทานการเคลื่อนตัวของไอออนเกลือ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการในการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์บริเวณชายฝั่งและนอกชายฝั่ง

ความสามารถในการต้านทานเชื้อรา รา และโอโซน

สภาพแวดล้อมทางทะเลไม่เพียงแต่นำความเค็มมาให้เท่านั้น แต่ยังส่งเสริมการเจริญเติบโตทางชีวภาพและออกซิเดชันในบรรยากาศสายเคเบิลมักจะสัมผัสกับ:

• สปอร์เชื้อราและกลุ่มรา

• ระดับโอโซน (O₃) สูงเนื่องจากปฏิกิริยาเคมีแสงเหนือผิวน้ำทะเล

• สารมลพิษ เช่น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) และไนโตรเจนออกไซด์ (NOₓ)

สิ่งเหล่านี้อาจทำให้สายโพลีเมอร์มาตรฐานเสื่อมสภาพ ส่งผลให้:

• รอยแตกร้าวและรอยชอล์กบนพื้นผิว

• การสูญเสียความยืดหยุ่น

• ฉนวนไฟฟ้าอ่อนตัว

เพื่อป้องกันปัญหานี้ สายเคเบิล PV ทางทะเลที่ทำด้วย XLPO จะต้องได้รับการออกแบบด้วย:

• สารเติมแต่งป้องกันเชื้อรา

• สารประกอบที่ทนต่อโอโซน

• พื้นผิวเรียบและไม่ชอบน้ำซึ่งช่วยป้องกันการยึดเกาะของเชื้อรา

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

บทนำเกี่ยวกับวัสดุ XLPO ในสายเคเบิล PV ทางทะเล

โพลีโอเลฟินครอสลิงค์ (XLPO) คืออะไร?

โพลีโอเลฟินแบบเชื่อมขวาง (XLPO) เป็นพอลิเมอร์ชนิดพิเศษที่ใช้เป็นวัสดุฉนวนและปลอกหุ้มในสายไฟฟ้าประสิทธิภาพสูง โพลีโอเลฟินชนิดนี้สร้างขึ้นโดยการเชื่อมขวางสายโซ่โพลีโอเลฟิน (โดยทั่วไปคือโพลีเอทิลีนหรือโพลีโพรพิลีน) ทางเคมีหรือทางกายภาพ จนเกิดเป็นเครือข่ายโมเลกุลสามมิติ.

โครงสร้างนี้ทำให้วัสดุ XLPO มีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพหลายประการ:

• เสถียรภาพทางความร้อนสูง

• ทนทานต่อสารเคมีและน้ำได้ดีเยี่ยม

• ความแข็งแกร่งเชิงกลที่เหนือกว่า

• คุณสมบัติควันต่ำและปราศจากฮาโลเจน

ในการใช้งานสายเคเบิล PV ทางทะเล XLPO ทำหน้าที่เป็นทั้งฉนวนภายในและปลอกหุ้มภายนอกโดยนำเสนอโซลูชันวัสดุเดียวที่ช่วยลดความซับซ้อนในการผลิตพร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม

การเชื่อมโยงแบบไขว้มักจะทำผ่าน:

• การเชื่อมโยงแบบฉายรังสี (ลำแสงอิเล็กตรอน)

• การเชื่อมโยงข้ามด้วยสารเคมีเปอร์ออกไซด์

• การต่อกิ่งด้วยซิเลนด้วยการบ่มด้วยความชื้น

แต่ละวิธีส่งมอบความหนาแน่นของการเชื่อมโยงแบบไขว้ในระดับที่แตกต่างกัน ช่วยให้วิศวกรสามารถปรับแต่งวัสดุ XLPO ให้เหมาะกับเป้าหมายประสิทธิภาพที่เฉพาะเจาะจงได้ เช่น ความยืดหยุ่น ความแข็งแรง หรือความต้านทานการกัดกร่อน

เหตุใดจึงนิยมใช้ XLPO ปลอดฮาโลเจนมากกว่าวัสดุแบบดั้งเดิม

วัสดุสายเคเบิลแบบดั้งเดิมเช่นยางพีวีซีหรือยางคลอรีนก่อให้เกิดปัญหาหลายประการในสภาพแวดล้อมทางทะเล:

• ทนทานต่อรังสี UV และการกัดกร่อนของเกลือได้ไม่ดี

• การปล่อยก๊าซพิษเมื่อถูกเผาไหม้

• มลพิษทางสิ่งแวดล้อมจากปริมาณฮาโลเจน

• ความยืดหยุ่นต่ำหลังจากการหมุนเวียนความร้อน

XLPO ที่ปราศจากฮาโลเจนเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนและมีประสิทธิภาพสูง:

ความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมของ XLPO ถือเป็นจุดขายสำคัญในเขตอนุรักษ์ทางทะเลและโครงการพลังงานที่ได้รับการรับรองสีเขียวซึ่งมีการตรวจสอบกฎระเบียบอย่างเข้มงวด

ข้อดีด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยของ XLPO

นอกเหนือจากคุณสมบัติทางกลและทางเคมีแล้ว XLPO ยังมีส่วนสนับสนุนในวงกว้างโปรไฟล์ความยั่งยืนและความปลอดภัยของการติดตั้ง PV ทางทะเล:

• การปล่อยควันต่ำ:สิ่งจำเป็นในกรณีเกิดไฟไหม้บนแท่นนอกชายฝั่งหรือใกล้ชายฝั่ง

• การปล่อยก๊าซฮาโลเจนเป็นศูนย์:ป้องกันการเกิดก๊าซกัดกร่อนและพิษ เช่น HCl ในระหว่างการเผาไหม้

• เสถียรภาพทางความร้อน:ลดการแพร่กระจายของไฟ ช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับระบบโดยรวม

นอกจากนี้ ยังมีสูตร XLPO มากมายในปัจจุบันสอดคล้องกับ REACH และ RoHSสอดคล้องกับกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมระหว่างประเทศและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตลอดวงจรชีวิต

ซึ่งทำให้ XLPO ไม่เพียงแต่เป็นโซลูชันทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังเป็นการเลือกใช้วัสดุเชิงกลยุทธ์สำหรับรัฐบาลและบริษัทพลังงานที่ให้ความสำคัญผลการดำเนินงานด้าน ESG (สิ่งแวดล้อม สังคม และการกำกับดูแล)ในโครงการพลังงานหมุนเวียนของพวกเขา

ลักษณะการทำงานของ XLPO เกรดทางทะเล

ทนไฟและปล่อยควันต่ำ

ความปลอดภัยจากอัคคีภัยถือเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในสภาพแวดล้อมทางทะเล ซึ่งแตกต่างจากระบบ PV บนพื้นดินที่การกระจายตัวของอากาศภายนอกจำกัดการสะสมของควันการติดตั้งโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำบนแหล่งน้ำสามารถสัมผัสประสบการณ์:

• การเข้าถึงการตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉินที่ล่าช้า

• การระบายอากาศที่จำกัด (โดยเฉพาะในระบบปิดหรือใกล้ชายฝั่ง)

• เพิ่มศักยภาพความเสียหายต่อระบบนิเวศทางทะเลบริเวณใกล้เคียง

สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อสารหน่วงไฟควันต่ำและปราศจากฮาโลเจน (LSZH). นี่หมายความว่าพวกเขา:

• ต้านทานการจุดระเบิดภายใต้ภาระความร้อนสูง

• ดับไฟเองได้เมื่อแหล่งกำเนิดเปลวไฟถูกกำจัดออก

• ผลิตควันน้อยที่สุด, การปรับปรุงการมองเห็นในช่วงเหตุฉุกเฉิน

• ไม่ปล่อยก๊าซฮาโลเจนหลีกเลี่ยงผลพลอยได้ที่กัดกร่อนหรือเป็นพิษ

คุณลักษณะเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบผ่านมาตรฐาน เช่น:

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

• EN 61034-2: การวัดความหนาแน่นของควัน

• มอก. 60754: ปริมาณก๊าซกรดฮาโลเจนและค่าการนำไฟฟ้า

การใช้สายเคเบิล XLPO ที่มีการรับรองเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าในกรณีที่เกิดไฟไหม้ซึ่งเกิดขึ้นได้ยาก, โครงสร้างพื้นฐานสายเคเบิล:

• ลดความเสียหายรองให้เหลือน้อยที่สุด

• รองรับการตอบสนองฉุกเฉินอย่างรวดเร็ว

• ปกป้องทั้งบุคลากรและสัตว์ทะเลจากการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย

ความเสถียรของรังสี UV และความทนต่อการเสื่อมสภาพ

รังสี UV มีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษเหนือผิวน้ำ เนื่องมาจากการรับแสงแดดโดยตรงและการสะท้อนแสงจากทะเลส่งผลให้การเสื่อมสภาพจากแสงที่เร่งขึ้นของวัสดุที่ไม่ได้รับการปกป้องอย่างเหมาะสม

XLPO เกรดทางทะเลโดดเด่นในโดเมนนี้เพราะว่า:

• รวมถึงสารยับยั้งรังสี UVและสารคงตัวภายในเมทริกซ์โพลิเมอร์

• บำรุงรักษาสี ความยืดหยุ่น และความแข็งแรงเชิงกลแม้หลังจากสัมผัสเป็นเวลานาน

• นิทรรศการไม่มีรอยแตกหรือเปราะบางบนพื้นผิวเป็นเวลา 20 ปีในการทดสอบการผุกร่อนแบบเร่ง

มาตรฐานการทดสอบที่ใช้เพื่อตรวจสอบนี้ ได้แก่:

• ISO 4892-2: การผุกร่อนเทียม

• เอสทีเอ็ม จี154: การจำลองการสัมผัสรังสี UV

ข้อมูลภาคสนามจากฟาร์มโซลาร์เซลล์ชายฝั่งยืนยันว่าปลอกหุ้ม XLPO ที่กำหนดสูตรอย่างถูกต้องจะคงอยู่90–95% ของคุณสมบัติทางกายภาพและทางไฟฟ้าแม้จะผ่านการใช้งานมาเป็นเวลาสิบปี ยังคงประสิทธิภาพเหนือกว่าวัสดุแบบดั้งเดิม เช่น PVC หรือยางมาตรฐาน

นี้ความต้านทานรังสียูวีในระยะยาวเป็นกุญแจสำคัญในการรักษาฟังก์ชันและความสวยงามของสายเคเบิลในระบบ PV ลอยน้ำที่ตั้งอยู่ในเขตร้อน ทะเลทราย และภูมิภาคชายฝั่งที่ระดับความสูงมาก

ความแข็งแรงเชิงกลภายใต้ความเครียดระยะยาว

ระบบ PV ทางทะเลเผชิญกับความต่อเนื่องความเครียดเชิงกลจาก:

• การเคลื่อนที่แบบคลื่น

• การแกว่งที่เกิดจากลม

• การเคลื่อนไหวของระบบยึด

• การขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อน

สายเคเบิลที่ติดตั้งในระบบลอยตัวจะต้องรองรับแรงดัด แรงดัดงอ และแรงบิดที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งโดยไม่ต้อง:

• การฉีกขาด

• แตกร้าว

• การแตกหักของตัวนำไฟฟ้า

• การแยกชั้นของเสื้อแจ็กเก็ต

สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

• ความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัวสูง

• ทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีเยี่ยมแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์หรืออุณหภูมิสูง

• ทนทานต่อการสึกกร่อนได้ดีเยี่ยม, ปกป้องสายเคเบิลระหว่างการติดตั้งและการใช้งานระยะยาว

คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับการทดสอบโดยใช้:

• มอก. 60811-506:การทดสอบแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ

• มอก. 60811-501:การทดสอบแรงดึงและการยืดตัวก่อนและหลังการบ่ม

• มอก. 60811-507: การทดสอบการดัด

ผลลัพธ์? สายเคเบิลที่ไม่เพียงแต่ทนทานต่อสภาวะทางทะเลเท่านั้น แต่ยังเจริญเติบโตได้ดีในสภาวะเหล่านั้นด้วย

วิศวกรสามารถติดตั้งสายเคเบิลเหล่านี้ได้แพลตฟอร์มลอยน้ำ ท่าจอดเรือใต้น้ำ หรือแท่นยกแบบยืดหยุ่นด้วยความมั่นใจ โดยรู้ว่าแจ็คเก็ตและฉนวนจะคงสภาพสมบูรณ์ตลอดหลายสิบปีที่ใช้งาน

เทคโนโลยีละอองเกลือและความต้านทานการกัดกร่อน

ประสิทธิภาพของ XLPO ภายใต้การทดสอบการพ่นเกลือ

การทดสอบหมอกเกลือเป็นวิธีมาตรฐานในการจำลองการกัดกร่อนในบรรยากาศทางทะเล. จำลองผลกระทบของอากาศที่มีเกลือปะปนอยู่ตลอดเวลา โดยประเมินความต้านทานของสายเคเบิลเพื่อ:

• ออกซิเดชันของตัวนำ

• การเสื่อมสภาพของปลอกหุ้ม

• การสูญเสียประสิทธิภาพทางไฟฟ้า

วัสดุ XLPO เกรดทางทะเลมักถูกสัมผัสกับ:

• มอก. 60068-2-11:การทดสอบหมอกเกลือขั้นพื้นฐาน

• IEC 60502-1 ภาคผนวก E:การประเมินความต้านทานการกัดกร่อนของสายเคเบิล

ในการทดสอบเหล่านี้ สายเคเบิล XLPO:

• แสดงไม่มีรอยพอง แตกร้าว หรือรอยกัดกร่อนบนพื้นผิว

• บำรุงรักษาความต้านทานฉนวนภายในข้อกำหนดเดิม

• นิทรรศการไม่มีการสลายตัวทางเคมีไฟฟ้าหลังจากสัมผัสเป็นเวลานาน

ผลลัพธ์เหล่านี้ทำให้ XLPO เป็นหนึ่งในวัสดุที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนมากที่สุดสำหรับสายโฟโตโวลตาอิคส์ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานใกล้ทะเลหรือนอกชายฝั่ง

การเปรียบเทียบกับฉนวน PVC และฉนวนยาง

แม้ว่าวัสดุที่ทำจาก PVC และยางจะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในพลังงานแสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมและการใช้งานในอุตสาหกรรมขาดตกบกพร่องในสภาพทางทะเล:

พีวีซีจะเปราะเมื่อโดนแสงยูวีและแตกร้าวเมื่อเวลาผ่านไป วัสดุยางแม้จะมีความยืดหยุ่นดูดซับความชื้นและบวมส่งผลให้ฉนวนเสื่อมสภาพ

ในทางตรงกันข้าม XLPO ยังคงรักษาพื้นผิวที่มั่นคงและกันน้ำและข้อเสนอความแข็งแรงของฉนวนไฟฟ้าในระยะยาว—ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการกัดกร่อนของรังสียูวี + เกลือ + ความชื้น.

เสถียรภาพทางเคมีไฟฟ้าในระยะยาว

การวัดวัสดุสายเคเบิลที่แท้จริงในสภาพแวดล้อมทางทะเลไม่ได้ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการทำงานในห้องทดลอง แต่เป็นเรื่องของความทนทาน10, 15 หรือแม้กระทั่ง 25 ปีภายใต้ความกดดันอย่างต่อเนื่อง

เสถียรภาพทางเคมีไฟฟ้าหมายถึงความสามารถของวัสดุในการ:

• ป้องกันการอพยพของไอออน

• รักษาสภาพการนำไฟฟ้าให้สม่ำเสมอ

• หลีกเลี่ยงการกัดกร่อนภายในหรือความล้มเหลวของฉนวนไฟฟ้า

เอ็กซ์แอลพีโอโครงสร้างเชื่อมโยงแบบไขว้ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันการเคลื่อนที่ของไอออนและการดูดซับความชื้น โครงสร้างนี้ช่วยป้องกันการเกิดเส้นทางการนำไฟฟ้าซึ่งอาจนำไปสู่การคายประจุบางส่วน การอาร์ก หรือการพังทลาย

ผลลัพธ์ที่ได้:

• ความแข็งแรงของแรงดันไฟที่พังยังคงเสถียร

• ตัวนำไม่กัดกร่อนภายใน

• การป้องกัน EMI และประสิทธิภาพการต่อสายดินยังคงอยู่

ในระบบ PV ลอยน้ำ ซึ่งสายเคเบิลเสียหายและก่อให้เกิดความเสียหายความยืดหยุ่นทางไฟฟ้าเคมีเพิ่มมูลค่าอย่างมีนัยสำคัญ ลดการหยุดชะงักของบริการ ต้นทุนการบำรุงรักษา และการเรียกร้องการรับประกัน

ความสามารถในการต้านทานน้ำและจมอยู่ใต้น้ำ

มาตรฐานการป้องกันน้ำเข้า (เช่น IP68)

สำหรับสายเคเบิลโฟโตโวลตาอิคที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมทางทะเลทนน้ำได้อย่างสมบูรณ์เป็นสิ่งสำคัญ ระบบ PV บนผิวน้ำทะเลมักประสบปัญหาดังต่อไปนี้:

• การจมน้ำบางส่วนหรือทั้งหมด

• น้ำกระเซ็นจากคลื่นหรือฝน

• การควบแน่นจากความผันผวนของอุณหภูมิ

เพื่อจัดการกับความเสี่ยงเหล่านี้ สายเคเบิลทางทะเลจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานสูงการป้องกันการไหลเข้า (IP)การให้คะแนน—โดยเฉพาะIP68ซึ่งรับรองว่าสายเคเบิล:

• กันฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์

• สามารถทนทานได้การแช่น้ำอย่างต่อเนื่องเกินความลึก 1 เมตรเป็นเวลานาน

สายเคเบิลหุ้มฉนวน XLPO ที่ใช้ในระบบ PV แบบลอยน้ำได้รับการออกแบบให้เกินมาตรฐานนี้ คุณสมบัติเด่นประกอบด้วย:

• ปลอกหุ้มสองชั้นเพื่อการปกป้องทางกลและความชื้น

• พอลิเมอร์เชื่อมขวางที่มีพันธะแน่นที่ขับไล่โมเลกุลของน้ำ

• ขั้วต่อปลายปิดผนึกที่ป้องกันการทำงานของเส้นเลือดฝอยหรือการซึมผ่าน

ด้วยการป้องกันเหล่านี้ สายเคเบิลจะรักษาคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่เสถียรและความต้านทานของตัวนำแม้จะโดนน้ำเป็นเวลานานหลายปี

เทคนิคการปิดผนึกสายเคเบิลและการออกแบบปลอกหุ้ม

ความทนทานต่อน้ำของสายเคเบิลไม่ได้ขึ้นอยู่กับวัสดุภายนอกเพียงอย่างเดียววิธีการสร้างและสิ้นสุดสายเคเบิลมีความสำคัญเท่าเทียมกัน คุณสมบัติการออกแบบที่สำคัญ ได้แก่:

• การอัดรีดแบบเรียบไร้รอยต่อของแจ็คเก็ต XLPO เพื่อขจัดช่องว่างขนาดเล็ก

• เทปหรือเจลกันน้ำแบบบูรณาการเพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวของน้ำตามแกนกลาง

• แม่พิมพ์บรรเทาความเครียดและซีลที่ขั้วต่อและจุดเชื่อมต่อ

ผู้ผลิตยังทดสอบสายเคเบิลเกรดทางทะเลโดยใช้:

• การทดสอบแรงดันไฮโดรสแตติก

• การจำลองการแช่แบบยาวนาน

• การทดสอบความแข็งแรงของฉนวนไฟฟ้าหลังการแช่

ผลลัพธ์คือระบบสายเคเบิลที่ไม่เพียงแต่ทนทานต่อการสัมผัสน้ำเท่านั้น แต่ยังเจริญเติบโตได้ดีในสภาพแวดล้อมที่จมอยู่ใต้น้ำหรือเสี่ยงต่อการกระเซ็นน้ำเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้สำหรับการใช้งานโซลาร์ลอยน้ำ ทุ่นทะเล และ PV บนท่าเรือ

กรณีศึกษาประสิทธิภาพของสายเคเบิลที่จมอยู่ใต้น้ำ

ในการใช้งานจริง สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลได้พิสูจน์คุณค่าแล้ว ตัวอย่างที่น่าสนใจ ได้แก่:

• ระบบ PV ลอยน้ำชายฝั่งจีน (2022)
  โครงการนี้ติดตั้งเหนือแหล่งน้ำกร่อยใกล้ชายฝั่ง โดยใช้สายเคเบิลหุ้มฉนวน XLPO จมอยู่ใต้น้ำเป็นเวลาบางส่วนของปี หลังจาก 12 เดือน ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าไม่มีการเสื่อมสภาพของฉนวนและความต้านทานฉนวนยังคงอยู่เหนือ 1.0 × 10¹⁵ Ω·cm.

• โครงการทดสอบพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่งของเนเธอร์แลนด์ (2021)
  สายเคเบิล XLPO ทนทานต่อทั้งรังสี UV และการแช่น้ำได้นานถึง 18 เดือน ได้รับการยืนยันผลการวิเคราะห์หลังโครงการความสมบูรณ์เชิงกลและค่าความต้านทานฉนวนไม่ลดลงเกิน 3%

• โครงการเขื่อนพลังงานแสงอาทิตย์เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ (2566)
  ในสภาพอากาศร้อนชื้นที่มีฝนตกทุกวันและความชื้นสูง สายเคเบิล XLPO จะได้รับการบำรุงรักษาน้ำไม่เข้า, แสดงทนทานต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และการพองของเสื้อได้ดีเยี่ยม.

กรณีศึกษาเหล่านี้เสริมสร้างบทบาทของ XLPO ในฐานะโซลูชันที่เชื่อถือได้สำหรับสภาพแวดล้อมพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีน้ำมากมอบเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือในระยะยาวในกรณีที่วัสดุแบบดั้งเดิมล้มเหลว

ความต้านทานการหมุนเวียนความร้อนและสิ่งแวดล้อม

ความทนทานของวงจรอุณหภูมิสูง-ต่ำ

การติดตั้งโซลาร์เซลล์ทางทะเลอยู่ภายใต้ความผันผวนของอุณหภูมิคงที่ไม่ใช่แค่รายวัน แต่ตามฤดูกาล ในเขตร้อน สายเคเบิลอาจแกว่งไปมาระหว่างอุณหภูมิกลางวัน 35°C และเย็นสบายกลางคืน 15°Cในพื้นที่ชายฝั่งเขตอบอุ่นหรือเทือกเขาสูง ช่วงดังกล่าวอาจกว้างกว่านั้นได้—จาก-20°C ถึง 60°Cภายในหนึ่งสัปดาห์

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอาจทำให้เกิด:

• ความเหนื่อยล้าจากการขยายตัวและการหดตัว

• รอยแตกร้าวเล็กๆ ในฉนวน

• การสูญเสียความสมบูรณ์ของฉนวนไฟฟ้า

• ความเครียดบนตัวเชื่อมต่อและข้อต่อ

วัสดุสายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลได้รับการออกแบบด้วยความยืดหยุ่นสูงและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขา:

• ต้านทานการแตกร้าวและการหลุดลอกของเปลือกหุ้ม

• รักษาเสถียรภาพของมิติ

• รักษาการจัดแนวแกนตัวนำและการป้องกัน

คุณสมบัติเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบโดยใช้การทดสอบเช่น:

• IEC 60811-506 (แรงกระแทกจากความเย็น)

• IEC 60811-507 (การยืดตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อน)

• ห้องควบคุมอุณหภูมิแบบเร่ง (ISO 16750)

หลังจากการจำลองวงจรความร้อนมากกว่า 3,000 รอบ สายเคเบิล XLPO ระดับสูงสุดยังคงรักษาไว้มากกว่า 95% ของคุณสมบัติฉนวนและกลไกเดิมทำให้เหมาะอย่างยิ่งกับสภาวะทางทะเล

ความต้านทานต่อการขยายตัว การหดตัว และการแตกร้าว

นอกเหนือจากการขยายตัวทางความร้อนขั้นพื้นฐานแล้ว สายเคเบิลยังต้องต้านทานด้วยความล้าทางกลจากความเครียดแบบวนซ้ำ—รวมถึงการเคลื่อนไหวที่เกิดจากคลื่น การเคลื่อนตัวของสมอ และการสั่นสะเทือน

ปลอกหุ้มสายเคเบิล XLPO ได้รับการออกแบบมาเพื่อ:

• ยืดหยุ่นโดยไม่เครียดตลอดรอบการเคลื่อนไหวนับพันรอบ

• ดูดซับแรงตึงโดยไม่ฉีกขาด

• หลีกเลี่ยงการฟอกสีฟันด้วยความเครียดและการฉีกขาดเล็กน้อย

ความสมบูรณ์ของกลไกนี้แปลว่า:

• อายุการใช้งานสายเคเบิลยาวนานขึ้น

• ความผิดพลาดและการหยุดทำงานน้อยลง

• ต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำ

ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ สายเคเบิล XLPO แสดงให้เห็นทนทานต่อการทดสอบความเครียดแบบไดนามิกได้ดีเยี่ยม, รักษาความยืดหยุ่นหลังมากกว่า 10,000 รอบการทำงานแบบยืดหยุ่น—เกณฑ์มาตรฐานที่วัสดุอื่นๆ ไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่จะเทียบได้ในการใช้งานทางทะเล

ผลการทดสอบการเสื่อมสภาพจากความร้อนของ XLPO

การเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนหมายถึงการเสื่อมสภาพของวัสดุสายเคเบิลในระยะยาวภายใต้อุณหภูมิสูง จำลองการเสื่อมสภาพตามการใช้งานจริงระหว่างการใช้งานภาคสนามเป็นเวลานาน สำหรับสายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเล การทดสอบการเสื่อมสภาพตามความร้อนประกอบด้วย:

• 20,000 ชั่วโมงที่ 120°Cในเตาเร่ง

• การตรวจสอบความแข็งแรงแรงดึงและการยืดตัวเมื่อขาด

• การวัดค่าความต้านทานฉนวนเป็นระยะ

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอว่า XLPO:

• แพ้ความแข็งแรงแรงดึงน้อยกว่า 10%ช่วงเวลาแห่งการแก่ชรา

• บำรุงรักษาค่าการยืดตัวสูงกว่า 150%, การรับประกันความยืดหยุ่น

• ประสบการณ์การซีดจางของสีหรือการแข็งตัวของแจ็คเก็ตน้อยที่สุด

ความต้านทานการเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนนี้รับประกันว่าสายเคเบิลจะยังคงอยู่ปลอดภัย ยืดหยุ่น และมีประสิทธิภาพสูงมานานกว่า 25 ปี, ตอบสนองหรือเกินระยะเวลาการรับประกันสำหรับโครงการ PV ทางทะเลส่วนใหญ่

ความยั่งยืนและความปลอดภัยด้านสิ่งแวดล้อม

ปลอดสารพิษในการเผาไหม้

ความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับวัสดุสายเคเบิลแบบดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสายเคเบิลที่ทำจาก PVC หรือยางฮาโลเจน คือพฤติกรรมเป็นพิษเมื่อถูกเผาไหม้ในกรณีที่เกิดไฟไหม้บนเรือหรือในทะเล วัสดุเหล่านี้อาจปล่อยออกมา:

• ก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ (HCl)

• ไดออกซินและฟูแรน

• กรดกัดกร่อนที่ทำลายอุปกรณ์บริเวณใกล้เคียง

• ควันพิษเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในทะเลและเจ้าหน้าที่กู้ภัย

ในทางตรงกันข้าม เกรดทางทะเลวัสดุสายเคเบิล XLPO ปราศจากฮาโลเจนและมีควันน้อยเพื่อให้มั่นใจว่าแม้ในสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด การเผาไหม้จะก่อให้เกิด:

• ไม่มีกรดฮาโลเจน

• ควันน้อยที่สุด

• ไม่มีสารตกค้างที่เป็นโลหะหนัก

ลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในเขตอนุรักษ์ทางทะเล, การติดตั้งริมชายฝั่งใกล้พื้นที่ที่มีประชากร หรือแพลตฟอร์มไฮบริดนอกชายฝั่งที่ต้องคำนึงถึงความปลอดภัยและความยั่งยืน

การปฏิบัติตามมาตรฐานสากล เช่น:

• EN 50267-2-1(การปล่อยก๊าซกรด)

• EN 61034-2(ความทึบของควัน)

• IEC 60754-1 และ -2(การวัดก๊าซในระหว่างการเผาไหม้)

…รับรองว่าสายเคเบิล XLPOปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมและปกป้องทั้งระบบนิเวศและผู้ปฏิบัติงานในการติดตั้งทางทะเล

ประโยชน์ของสูตรปราศจากฮาโลเจน

สายเคเบิล XLPO ที่ปราศจากฮาโลเจนไม่เพียงแต่ปลอดภัยกว่าเมื่อถูกเผาเท่านั้น แต่ยังปลอดภัยกว่าอีกด้วยรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อมตลอดวงจรชีวิตประโยชน์หลักๆ ได้แก่:

• ลดความเสี่ยงการกัดกร่อนในตู้ไฟฟ้าและส่วนประกอบโลหะเนื่องจากไม่มีคลอรีนหรือโบรมีนเลย

• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลดลงระหว่างการผลิตและการกำจัด

• ความปลอดภัยของคนงานที่ดีขึ้นระหว่างการติดตั้งสายเคเบิล การตัด และการจัดการ

ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่มีการติดตั้งสายเคเบิลระบบนิเวศทางน้ำที่มีความอ่อนไหววัสดุที่ปราศจากฮาโลเจนช่วยหลีกเลี่ยงการชะล้างสารพิษตกค้างที่อาจส่งผลต่อ:

• คุณภาพน้ำ

• แนวปะการังหรือพืชชายฝั่ง

• ปลาและสัตว์จำพวกกุ้งในเขตเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

ซึ่งทำให้ XLPO เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับนักพัฒนาที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อม สาธารณูปโภค และรัฐบาลที่ส่งเสริมโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานหมุนเวียนที่ยั่งยืนบนหรือใกล้ทะเล

ความเข้ากันได้กับระบบนิเวศทางทะเล

ด้วยการเติบโตของโซลาร์เซลล์ลอยน้ำการบูรณาการกับเป้าหมายความหลากหลายทางชีวภาพทางทะเลกำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โครงการที่มองการณ์ไกลบางโครงการถึงขั้นนำแผงโซลาร์เซลล์แบบลอยตัวมาใช้ ซึ่ง:

• อยู่ร่วมกับกรงเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

• สร้างพื้นที่ร่มเงาเพื่อการเจริญเติบโตของสาหร่าย

• สร้างแหล่งที่อยู่อาศัยสำหรับนกหรือปลาใต้โครงสร้างแผง

เพื่อรองรับการบูรณาการทางนิเวศวิทยาดังกล่าว สายเคเบิลจะต้อง:

• หลีกเลี่ยงการชะล้างสารเคมีที่เป็นอันตราย

• ต่อต้านการปนเปื้อนของจุลินทรีย์โดยไม่ปล่อยสารพิษ

• รักษาปฏิสัมพันธ์ pH เป็นกลางกับน้ำเกลือ

สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลที่มีเคมีโพลีเมอร์เฉื่อยที่เสถียรและพฤติกรรมที่ไม่เป็นพิษ เป็นความเหมาะสมตามธรรมชาติสำหรับระบบพลังงานและระบบนิเวศแบบไฮบริดดังกล่าว.

ประโยชน์ในระยะยาวได้แก่:

• ลดความล่าช้าในการอนุญาตด้านสิ่งแวดล้อม

• การมีส่วนร่วมของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียเชิงบวกกับชุมชนชายฝั่ง

• ความยืดหยุ่นที่มากขึ้นเมื่อเผชิญกับกฎหมายคุ้มครองทางทะเลที่มีการเปลี่ยนแปลง

แอปพลิเคชันและสถานการณ์การใช้งานจริง

กรณีศึกษาจากโครงการ PV นอกชายฝั่งและชายฝั่ง

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

2. นักบินพลังงานแสงอาทิตย์นอกชายฝั่ง – เนเธอร์แลนด์ (2021)
ในการทดลองครั้งสำคัญในทะเลเหนือ วิศวกรได้ทดสอบสายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลกับวัสดุแบบดั้งเดิม มีเพียงสายเคเบิล XLPO เท่านั้นที่ผ่านการทดสอบทั้งหมดการทดสอบการพ่นเกลือ การแช่น้ำ และความต้านทานรังสียูวี, ยังคงทำงานได้อย่างไม่มีข้อผิดพลาดในสภาพแวดล้อมที่มีลมแรงและคลื่นสูง

3. ระบบเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบไฮบริด PV บนอ่างเก็บน้ำ – อินโดนีเซีย (2023)
สายเคเบิล XLPO จ่ายพลังงานให้กับฟาร์มปลาไฮบริดและแผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำบนอ่างเก็บน้ำในเขตร้อนคุณสมบัติทางชีวภาพลดการสะสมของสาหร่าย ลดการทำความสะอาดและการบำรุงรักษา ข้อเสนอแนะจากทีมปฏิบัติการเน้นย้ำถึงติดตั้งง่ายและทนทานในสภาพอากาศชื้นและร้อน.

ตัวอย่างเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีสายเคเบิลทางทะเล XLPO ที่ผ่านการทดสอบภาคสนาม ช่วยให้สามารถติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ได้อย่างยั่งยืนและเชื่อถือได้ในสภาพทะเลในโลกแห่งความเป็นจริง

การเปรียบเทียบอายุการใช้งานของระบบด้วยวัสดุสายเคเบิลที่แตกต่างกัน

เมื่อเลือกวัสดุสายเคเบิล ประสิทธิภาพของระบบในระยะยาวเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง ลองเปรียบเทียบอายุการใช้งานที่คาดการณ์ไว้ของสายเคเบิลแต่ละประเภทในการติดตั้งระบบ PV ทางทะเล:

อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของวัสดุ XLPO ช่วยลด:

• ค่าใช้จ่ายในการทดแทน

• เวลาหยุดทำงานเนื่องจากสายเคเบิลขัดข้อง

• ค่าแรงบำรุงรักษาและค่าขนส่ง

อายุยืนยาวนี้ยังหมายถึงต้นทุนค่าไฟฟ้าเฉลี่ย (LCOE) ที่ต่ำกว่าสำหรับโครงการ PV ลอยน้ำ ช่วยให้สามารถแข่งขันกับระบบบนบกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ผลตอบแทนจากการลงทุนจากความน่าเชื่อถือของสายเคเบิลที่ได้รับการปรับปรุง

ในขณะที่สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลอาจพกพาต้นทุนล่วงหน้าสูงขึ้นเล็กน้อยผลตอบแทนจากการลงทุน (ROI) ของพวกเขาได้รับการปรับปรุงโดย:

• ความผิดพลาดของระบบน้อยลง

• ลดภารกิจซ่อมแซม (โดยเฉพาะนอกชายฝั่ง)

• ระยะเวลาการรับประกันขยายเวลา

• เงื่อนไขการประกันภัยที่ดีขึ้นเนื่องจากความเสี่ยงจากไฟไหม้/การกัดกร่อนที่ลดลง

สำหรับระบบโซลาร์ลอยน้ำขนาดยูทิลิตี้ (10 เมกะวัตต์ขึ้นไป) สามารถประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและบำรุงรักษาที่เกี่ยวข้องกับสายเคเบิลได้หลายหมื่นดอลลาร์ต่อปีนอกจากนี้ ยังช่วยเพิ่มเวลาการใช้พลังงานให้ยาวนานขึ้นรายได้จากค่าธรรมเนียมการป้อนเข้า or การรับประกันการส่งมอบ PPAทำให้การลงทุนในสาย XLPO ไม่เพียงแต่มีความน่าเชื่อถือทางเทคนิคเท่านั้น แต่ยังกลยุทธ์ทางการเงิน.

นวัตกรรมและทิศทางในอนาคต

การเคลือบนาโนเพื่อการป้องกันการกัดกร่อนที่ดีขึ้น

แม้ว่าวัสดุ XLPO จะมีคุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม แต่อนาคตของเทคโนโลยีสายเคเบิล PV ทางทะเลอยู่ที่สารเคลือบพื้นผิวแบบมัลติฟังก์ชันที่ช่วยเพิ่มชั้นการป้องกัน หนึ่งในนวัตกรรมที่น่าตื่นเต้นที่สุดในพื้นที่นี้คือการพัฒนาการเคลือบนาโนซึ่งใช้ฟิล์มระดับโมเลกุลเพื่อปรับปรุง:

• ความไม่ชอบน้ำ(กันน้ำและเกลือ)

• คุณสมบัติต้านจุลินทรีย์และป้องกันการเกาะติดของสิ่งมีชีวิต

• การบล็อก UV ที่ระดับพื้นผิวโพลีเมอร์

นาโนโค้ทเหล่านี้มักทำจาก:

• วัสดุที่ใช้ซิเลนเป็นส่วนประกอบ

• ฟลูออโรโพลีเมอร์

• พอลิเมอร์ที่ผสมกราฟีน

เมื่อนำไปใช้กับแจ็คเก็ต XLPO การเคลือบนาโนสามารถยืดอายุการใช้งานของสายเคเบิลได้โดย:

• การป้องกันการเกาะติดของเกลือ

• ลดการเสื่อมสภาพของพื้นผิว

• ทำให้การทำความสะอาดและการบำรุงรักษาง่ายขึ้น

โครงการวิจัยหลายแห่งในยุโรปและเอเชียกำลังทดสอบสารเคลือบที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ซึ่งทำการปิดรอยแตกร้าวขนาดเล็กโดยอัตโนมัติก่อนที่น้ำจะเข้ามา ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นของสายเคเบิลในการใช้งานทางทะเล

เทคโนโลยีสายเคเบิลอัจฉริยะ (การวินิจฉัยตนเอง, เซ็นเซอร์)

อีกหนึ่งขอบเขตในการพัฒนาสายเคเบิล PV ทางทะเลคือการผสานรวมเทคโนโลยีอัจฉริยะภายในโครงสร้างพื้นฐานสายเคเบิล ซึ่งรวมถึง:

• เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบฝังตัว

• เครื่องวัดความต้านทานฉนวน

• เครื่องตรวจจับกระแสไฟฟ้ารั่ว

• การสร้างแบบจำลองฝาแฝดทางดิจิทัลสำหรับการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์

คุณลักษณะเหล่านี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถ:

• ติดตามสุขภาพสายเคเบิลจากระยะไกล

• รับการแจ้งเตือนก่อนที่จะเกิดความล้มเหลว

• เพิ่มประสิทธิภาพการกระจายโหลดเพื่อยืดอายุการใช้งาน

• ดำเนินการตรวจสอบการบำรุงรักษาแบบไม่รุกราน

สำหรับระบบ PV ลอยน้ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบที่อยู่ห่างจากชายฝั่งหรือในอ่างเก็บน้ำที่เข้าถึงยาก ระบบสายเคเบิลอัจฉริยะสามารถทำได้ประหยัดเวลาทำงานหลายร้อยชั่วโมงต่อปีและปรับปรุงความปลอดภัยอย่างมีนัยสำคัญ

เมื่อใช้ร่วมกับความยืดหยุ่นทางกายภาพของ XLPO เทคโนโลยีเหล่านี้จะนำเสนอโซลูชันสายเคเบิลที่เชื่อถือได้และชาญฉลาดสำหรับโครงสร้างพื้นฐานพลังงานแสงอาทิตย์ทางทะเลรุ่นถัดไป

การบูรณาการกับแพลตฟอร์ม PV ลอยน้ำอัจฉริยะ

ในขณะที่แพลตฟอร์มโซลาร์ลอยน้ำมีความก้าวหน้ามากขึ้น โดยมีคุณสมบัติดังนี้:

• แผงปรับทิศทางอัตโนมัติ

• ความสามารถในการปรับขนาดแบบโมดูลาร์

• ระบบกักเก็บพลังงานแบบบูรณาการ

…บทบาทของสายเคเบิลมีความซับซ้อนและต้องการมากขึ้น สายเคเบิลไม่เพียงแต่ต้องรองรับการส่งพลังงานเท่านั้น แต่ยังต้อง:

• สนับสนุนการสื่อสารข้อมูล

• บูรณาการกับแพลตฟอร์มแบบปลั๊กแอนด์เพลย์แบบโมดูลาร์

• อนุญาตให้การประกอบ/ถอดประกอบอย่างรวดเร็ว

สายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลที่พร้อมสำหรับอนาคตได้รับการออกแบบด้วย:

• สถาปัตยกรรมแบบมัลติคอร์

• การบูรณาการใยแก้วนำแสง

• ขั้วต่อแบบมีปลายสายล่วงหน้าเพื่อการปรับใช้ที่รวดเร็ว

แนวทางแบบบูรณาการนี้ช่วยลดเวลาในการติดตั้ง รองรับการควบคุมระบบไดนามิกและสอดคล้องกับแนวโน้มโลกที่มุ่งสู่ระบบพลังงานหมุนเวียนที่จัดการโดย AI โดยอัตโนมัติ.

การมีส่วนร่วมของผู้ผลิตต่อนวัตกรรมสายเคเบิลทางทะเล

ความพยายามในการพัฒนาด้านวิศวกรรมวัสดุ

ผู้ผลิตสายเคเบิลชั้นนำกำลังลงทุนอย่างหนักในการวิจัยพอลิเมอร์เพื่อพัฒนาวัสดุที่สามารถทนต่อความต้องการอันหนักหน่วงของระบบ PV บนผิวน้ำทะเล ความพยายามเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่:

• การปรับปรุงเทคนิคการเชื่อมโยงแบบไขว้เพื่อความสม่ำเสมอที่ดีขึ้น

• การผสมผสานโพลิเมอร์ชีวภาพเพื่อความยั่งยืน

• การกำหนดสูตรพื้นผิวที่มีการยึดเกาะต่ำเพื่อต่อสู้กับการเปรอะเปื้อน

วัสดุ เช่น XLPO-UV-M (XLPO ที่ได้รับการจัดระดับทางทะเลพร้อมการป้องกันรังสี UV ที่ได้รับการปรับปรุง) และ XLPO-FR-O (ปรับให้เหมาะสมสำหรับการทนไฟและน้ำมัน) กำลังถูกนำมาใช้ในโครงการขนาดใหญ่แล้ว

ผู้ผลิตยังมีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาร่วมกับมหาวิทยาลัยและห้องปฏิบัติการทดสอบเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพภายใต้สภาวะจำลองการเสื่อมสภาพของทะเล การเกิดสิ่งมีชีวิตเกาะ และการกัดกร่อน

การทดสอบและการรับรองประสิทธิภาพระดับทางทะเล

เพื่อให้มั่นใจถึงการนำไปใช้ทั่วโลกและความปลอดภัย ผู้ผลิตจึงกำลังปรับข้อเสนอสายเคเบิลทางทะเลของตนให้สอดคล้องกับ:

• การจำแนกประเภททางทะเลของ DNV GL และ Bureau Veritas

• IEC 62930 (สำหรับสาย PV ในสภาวะที่รุนแรง)

• การรับรองห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO/IEC 17025

บางแห่งยังต้องผ่านการประเมินสิ่งแวดล้อมจากบุคคลที่สามเพื่อแสดงให้เห็นความเป็นพิษต่ำและสามารถรีไซเคิลได้, ช่วยให้โครงการมีคุณสมบัติเหมาะสมการเงินสีเขียวหรือเครดิตคาร์บอน.

การรับรองเหล่านี้ช่วยเพิ่มความไว้วางใจระหว่างนักพัฒนาและหน่วยงานกำกับดูแล ปูทางไปสู่การขยาย PV แบบลอยตัวระหว่างประเทศโดยใช้สายเคเบิลเกรดทางทะเลประสิทธิภาพสูงที่ได้มาตรฐาน

ความร่วมมือกับผู้ผสานระบบ PV ลอยน้ำ

นอกเหนือจากการพัฒนาวัสดุแล้ว ผู้ผลิตสายเคเบิลยังทำงานร่วมมืออย่างใกล้ชิดมากขึ้นด้วย:

• นักออกแบบแพลตฟอร์ม

• ผู้ผลิตโมดูล

• ผู้รับเหมา EPC

…เพื่อส่งมอบโซลูชันสายเคเบิล PV ทางทะเลแบบครบวงจรที่เหมาะสมกับรูปทรงระบบเฉพาะ กลยุทธ์การยึด และการกำหนดค่าพลังงาน

การบูรณาการแนวตั้งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่า:

• เค้าโครงการเดินสายเคเบิลที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม

• ชุดปลั๊กแอนด์เพลย์ที่ได้รับการรับรองล่วงหน้า

• ประหยัดเวลาและต้นทุนการติดตั้ง

ความร่วมมือดังกล่าวช่วยเร่งการใช้งานโซลาร์ทางทะเลและปรับปรุงประสิทธิภาพทั่วทั้งระบบโดยกำหนดให้สายเคเบิลไม่เพียงแต่เป็นส่วนประกอบเท่านั้น แต่ยังปัจจัยเชิงกลยุทธ์ที่ช่วยให้ PV ลอยน้ำประสบความสำเร็จ.

บทสรุป: การสร้างโครงสร้างพื้นฐาน PV ที่ทนทานในทะเล

สรุปข้อดีของ XLPO ในการใช้งานทางทะเล

ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่โหดร้าย ซึ่งน้ำเค็ม แสงแดด ลม และกิจกรรมทางชีวภาพมาบรรจบกัน มีเพียงวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุดเท่านั้นที่อยู่รอด XLPO ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่าเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับสายโฟโตโวลตาอิคที่ทนต่อการกัดกร่อน, เสนอ:

• ทนทานต่อน้ำและละอองเกลือได้ดีเยี่ยม

• โดดเด่นเรื่องความเสถียรของรังสี UV และความร้อน

• ความปลอดภัย ปราศจากฮาโลเจน ทนไฟ

• ความแข็งแรงเชิงกลและความน่าเชื่อถือในระยะยาว

• ความเข้ากันได้กับการติดตั้งทางทะเลที่คำนึงถึงสิ่งแวดล้อม

ความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของสายเคเบิลทนการกัดกร่อน

สายเคเบิลอาจดูเหมือนเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของระบบโซลาร์เซลล์ แต่ในระบบ PV ทางทะเล สายเคเบิลคือ...ข้อเชื่อมโยงที่สำคัญในห่วงโซ่ความล้มเหลวของสายเคเบิลเพียงเส้นเดียวสามารถนำไปสู่:

• การสูญเสียพลังงานทั่วทั้งระบบ

• ภารกิจบำรุงรักษาราคาแพง

• ความเสียหายต่อชื่อเสียงในโครงการพลังงานสีเขียว

การลงทุนในสายเคเบิลคุณภาพสูงที่ทนต่อการกัดกร่อน เช่น สายเคเบิล PV ทางทะเลที่ใช้ XLPO ไม่เพียงแต่เป็นวิศวกรรมที่ดีเท่านั้น แต่ยังเป็นธุรกิจที่ชาญฉลาด.

พวกเขาทำให้สามารถ:

• เวลาการทำงานของระบบที่สูงขึ้น

• ระยะเวลารับประกันที่ยาวนานขึ้น

• ต้นทุนรวมการเป็นเจ้าของ (TCO) ต่ำกว่า

…และที่สำคัญที่สุดคือความมั่นใจในความสามารถของระบบในการทนต่อความท้าทายที่รุนแรงที่สุดของธรรมชาติ

แนวโน้มสุดท้ายเกี่ยวกับการเติบโตและนวัตกรรม PV ทางทะเล

ขณะที่ประเทศต่างๆ หันมาใช้ทะเลเพื่อบรรลุเป้าหมายด้านพลังงานหมุนเวียนโซลาร์เซลล์ทางทะเลจะมีบทบาทสำคัญในช่วงเปลี่ยนผ่านระดับโลก ด้วยนวัตกรรมด้านวัสดุสายเคเบิล การตรวจสอบอัจฉริยะ และการออกแบบแบบแยกส่วน เส้นทางข้างหน้าจึงชัดเจน

เทคโนโลยีสายเคเบิล XLPO เกรดทางทะเลคือไม่เพียงแต่พร้อมสำหรับอนาคตเท่านั้น แต่พวกเขากำลังกำหนดมัน.

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: อะไรที่ทำให้สายเคเบิล PV ทางทะเลแตกต่างจากสายเคเบิล PV ทั่วไป?
สายเคเบิล PV ทางทะเลได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้ทนทานต่อน้ำเค็ม รังสียูวี ความชื้น และสารปนเปื้อนทางชีวภาพ สายเคเบิลเหล่านี้มีฉนวนที่เหนือกว่า ทนทานต่อการกัดกร่อน และความทนทานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

คำถามที่ 2: เหตุใดจึงเลือกใช้ XLPO มากกว่า PVC ในการใช้งาน PV บนผิวน้ำทะเล?
XLPO ปราศจากฮาโลเจน ทนทานต่อรังสียูวีและน้ำได้ดีกว่า และมีเสถียรภาพทางความร้อนและเชิงกลที่ดีกว่า พีวีซีเปราะ แตกร้าว และกัดกร่อนภายใต้สภาวะน้ำทะเล

คำถามที่ 3: สายเคเบิลเหล่านี้รับมือกับการสัมผัสน้ำเกลือในระยะยาวได้อย่างไร
วัสดุ XLPO ได้รับการออกแบบมาให้ไม่มีรูพรุนและทนต่อการแทรกซึมของไอออนเกลือ ด้วยการซีลหุ้มที่เหมาะสม จึงช่วยป้องกันน้ำซึมเข้าและการกัดกร่อนของตัวนำได้นานกว่า 25 ปี

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

คำถามที่ 5: อายุการใช้งานที่คาดหวังของสายเคเบิลโฟโตโวลตาอิคเกรดทางทะเลคือเท่าไร?
ด้วยการติดตั้งที่เหมาะสมและวัสดุคุณภาพ (เช่น XLPO) สายเคเบิล PV ทางทะเลจะใช้งานได้ยาวนาน25 ถึง 30 ปี, ตรงตามหรือเกินอายุการใช้งานของระบบโซล่าเซลล์