Varför är fler solcellsmoduler i riskzonen för termisk runaway?

Många människor undersöker hur de kan utöka sin användning av förnybar energi, inklusive produkter för lagring av solbatterier.Dessa lösningar tillåter lagring av överskottskraft som produceras för senare användning.Den strategin är särskilt bekväm för individer som lever i molnigt klimat.Däremot hög effektsolpaneleroch interna fel kan göra termiska runaway-händelser mer sannolika.

Folk kanske inte känner tillSolbatteriFörvaringsrisker

Individer över hela världen blir snabbt medvetna om lagring av solbatterier som ett alternativ, och många är ivriga att installera relevanta produkter.Statista indikerade endast 3 gigawawatts elkapacitet frånsolbatterilagring år 2020. Sajtens analys förväntar sig dock att den siffran kommer att stiga till 134 gigawatt år 2035. Det är ett otroligt hopp på bara 15 år.

I en rapport från december 2022 från International Energy Agency fann att världens mängd förnybar energi kommer att öka lika mycket under de kommande fem åren som den gjort under de senaste två decennierna.Dessa scenarier ensamma bidrar inte till en ökad risk för att solenergin flyr, men de belyser den senaste riskhöjningen.

Många kanske vill investera i solenergi så snabbt som möjligt, särskilt om de utnyttjar en skattelättnad.Det kan betyda att de inte kommer att ta sig tid att självutbilda sig om problem med termisk flykt i samband med lagring av solbatterier.På samma sätt kanske installatörer inte tar upp dessa frågor när de arbetar med kunder.När allt kommer omkring, om huvudmålet är att sälja en produkt till en kund, är det vettigt att installationsproffs kommer att fokusera på det positiva.

Victoria Carey är seniorkonsult för energilagring på DNV GL.Hon förklarade att vissa kunder har historiskt  behandlade solenergibatterier som black-box-tilläggskomponenter för sina inställningar.De trodde att systemen var teoretiskt säkra eftersom de inte hade rörliga delar.Men människor blir mer medvetna om att lagringssystem är lågrisk när de installeras på rätt sätt men inte riskfria.

Kunder bör alltid ta sig tid att hitta erfarna och professionellt utbildade installatörer som kan föreslå och hitta de mest lämpliga lösningarna.Trots möjligheten till termisk flykt har lagringsalternativ för solbatterier anmärkningsvärda fördelar.Många kommersiella kunder använder dem för att öka tillförlitlig drift under oförutsägbart väder, vilket gör dem oumbärliga för vissa branscher.

Solpaneler med hög effekt har en förhöjd risk

Människor är gradvis entusiastiska över att tänja på gränserna för solenergi så att den tillhörande utrustningen blir mer kraftfull och effektiv.En analys antydde dock att en trend mot solpaneler med hög effekt skulle kunna göra termiska skenande händelser mer sannolika.

Företagets vinkling är att solpaneler med hög effekt behöver speciella designhänsyn för att minska risken.Till exempel säljer den en solcellsmodul med 13,9 ampere lägre kortslutningsströmvärde på framsidan, medan andra modulers strömvärden är 18,5 ampere.Tanken är att lägre strömmar kommer att göra produkten mer stabil på lång sikt, vilket minskar risken för termiska runaway-incidenter.De bör också hålla modulens temperatur på en säker nivå som inte kännetecknas av temperaturrelaterad oregelbundenhet.

Deras analys beskriver också hur termisk flykt kan bli mer sannolikt närsolpanelerarbeta i skuggade utomhusområden.Det står att något så till synes ofarligt som en ansamling av damm eller löv kan stoppa och vända strömmen.Ingenjörer kan dock skapa konstruktioner som använder komponenter som gör det möjligt för användare att använda paneler på ett säkert sätt, även under dessa förhållanden.

Företaget som analyserade solpaneler med hög effekt har för avsikt att etablera sig som en förändringsledande enhet som omformar design av solpaneler.Det betyder att dess recension sannolikt har en viss partiskhet, även om det inte helt utesluter innehållet.

Ytterligare forskning kommer att göra förvaring av solbatterier säkrare

Forskare, produktdesigners och andra yrkesverksamma vill utforska genomförbara möjligheter för att hjälpa människor att känna sig säkra på att använda batterilagringsprodukter och att inte oroa sig för solenergiförlopp.En sak att komma ihåg är att problem är vanligast med Li-ion-batterier, men de kan uppstå med alla typer.

Ett team vid Sydkoreas Gwangju Institute of Science and Technology fann kritiska förändringar i elektriska dubbelskiktskondensatorer som förändrar deras termiska egenskaper under laddning och urladdning.De tror att deras studier kommer att öka säkerheten för batterilagringsenheter som används med solenergiinstallationer.

Gruppen genomförde experiment som batterier laddade och manövrerade olika enheter.Respektive data under dessa tester visade att positiva och negativa elektrodtemperaturer förändrades med 0,92 % och 0,42 %.

På andra håll har kinesiska forskare studerat typerna avLi-ion batterimissbruk som med största sannolikhet kan leda till termisk flykt.De skapade tre kategorier: termisk, mekanisk och elektrisk.De penetrerade sedan batterierna med en spik, värmde upp dem från sidan och överladdade dem.Dessa beteenden återspeglade de övergreppstyper som studerades.Resultaten visade att termiska skenande händelser orsakade av överladdning var de mest farliga.

Tillämpa ny kunskap för att höja säkerheten

Produktdesigners, tillverkare och andra kan använda informationen här och i andra akademiska uppsatser för att förbättra säkerheten för lagringsalternativ för solbatterier.De kan innehålla en inbyggd funktion som förhindrar överladdning eller varnar människor att noggrant inspektera batterier som utsätts för fysiskt trauma.Att minska risken för termisk rusning börjar på design- och tillverkningsnivå, men det fortsätter genom att informera kunderna om vad som ligger inom deras kontroll för att minska sådana händelser.

Sådana kollektiva ansträngningar borde bli ännu vanligare när människor ökar medvetenheten om att solcellsbatteriteknik generellt sett är säker men ändå medför en risk för att de kan springa i värme.Sådana framsteg kommer att höja säkerheten inom solenergi och andra områden som använder batterier eller främja användningen av dem när tekniken förbättras och forskarna blir bättre informerade.

Riskminskning ökar säkerheten

Det sista att komma ihåg är att lagringssystem för solbatterier är långt ifrån de enda produkterna som är förknippade med termiska flyktingar.Men överhettning och bränder kan bli mer framträdande när fler blir intresserade av att använda dem.Lyckligtvis kan forskare, konsumenter och andra som blir medvetna om riskerna arbeta tillsammans för att minska dem och hålla alla säkrare.

Inga strategier kan eliminera risker för termisk flykt, trots experternas bästa ansträngningar.Men folk bör också inse att solcellsmoduler är mindre benägna att uppleva dem om individer designar, tillverkar och installerar dem på rätt sätt.Förhoppningsvis kommer det att ske när fler människor blir medvetna om riskerna och lösningarna.