L'installazioni solari offshore è flottanti anu vistu una crescita rapida, postu chì i sviluppatori cercanu di utilizà e superfici d'acqua sottoutilizate è di riduce a cumpetizione terrestre. U mercatu di u fotovoltaicu solare flottante hè statu valutatu à 7,7 miliardi di dollari americani in u 2024 è si prevede chì crescerà constantemente in u prossimu decenniu, guidatu da i progressi tecnologichi in i materiali è i sistemi di ormeggio, è ancu da e politiche di sustegnu in parechje regioni. In questu cuntestu, i cavi fotovoltaici marini diventanu cumpunenti critichi: devenu resistere à l'acqua salata dura, à l'esposizione à i raggi UV, à u stress meccanicu di l'onde è à u biofouling per una longa durata di vita. U standard 2PfG 2962 di TÜV Rheinland (chì porta à u TÜV Bauart Mark) affronta specificamente queste sfide definendu i requisiti di test di prestazione è di certificazione per i cavi in applicazioni fotovoltaiche marine.
Questu articulu esamina cumu i pruduttori ponu risponde à i requisiti 2PfG 2962 attraversu teste di prestazione robuste è pratiche di cuncepimentu.
1. Panoramica di u Standard 2PfG 2962
A norma 2PfG 2962 hè una specificazione TÜV Rheinland adattata per i cavi fotovoltaici destinati à applicazioni marine è galleggianti. Si basa nantu à e norme generali di i cavi fotovoltaici (per esempiu, IEC 62930 / EN 50618 per u fotovoltaicu terrestre) ma aghjusta testi rigorosi per l'acqua salata, i raggi UV, a fatica meccanica è altri fattori di stress specifichi di u mare. L'ubbiettivi di a norma includenu a garanzia di a sicurezza elettrica, l'integrità meccanica è a durabilità à longu andà in cundizioni offshore variabili è esigenti. Si applica à i cavi DC tipicamente classificati finu à 1.500 V utilizati in sistemi fotovoltaici vicinu à a costa è galleggianti, chì richiedenu un cuntrollu di qualità di a produzzione consistente in modu chì i cavi certificati in a produzzione di massa currispondenu à i prototipi testati.
2. Sfide Ambientali è Operative per i Cavi Fotovoltaici Marini
L'ambienti marini impunenu parechji fattori di stress simultanei à i cavi:
Corrosione di l'acqua salata è esposizione chimica: L'immersione cuntinua o intermittente in acqua di mare pò attaccà a placcatura di i cunduttori è degradà e guaine polimeriche.
Radiazione UV è invecchiamento causatu da a luce solare: L'esposizione diretta à u sole nantu à i pannelli flottanti accelera a fragilità di i polimeri è a screpolatura di a superficia.
Temperature estreme è cicli termichi: E variazioni di temperatura ghjurnaliere è stagionali causanu cicli di espansione/cuntrazione, stressendu i ligami d'isolamentu.
Stresse meccaniche: U muvimentu di l'onde è u muvimentu guidatu da u ventu portanu à una flessione dinamica, una flessione è una putenziale abrasione contr'à i galleggianti o l'hardware di ormeggio.
Biofouling è organismi marini: A crescita di alghe, cirripedi o culonie microbiche nantu à e superfici di i cavi pò alterà a dissipazione termica è aghjunghje stress lucalizati.
Fattori specifichi di l'installazione: Manipolazione durante u spiegamentu (per esempiu, srotolamento di u tamburu), piegatura intornu à i connettori è tensione à i punti di terminazione.
Questi fattori cumminati sò assai diffirenti da i pannelli terrestri, ciò chì richiede testi persunalizati sottu à 2PfG 2962 per simulà cundizioni marine realistiche.
3. Requisiti di test di prestazioni di base in virtù di 2PfG 2962
I testi chjave di prestazione richiesti da 2PfG 2962 includenu tipicamente:
Testi d'isolamentu elettricu è dielettrici: Testi di resistenza à alta tensione (per esempiu, testi di tensione continua) in acqua o camere di umidità per cunfirmà l'assenza di guasti in cundizioni d'immersione.
Resistenza d'isolamentu in u tempu: Monitoraghju di a resistenza d'isolamentu quandu i cavi sò immersi in acqua salata o in ambienti umidi per rilevà l'ingressu di umidità.
Verifica di resistenza à a tensione è di scarica parziale: Assicura chì l'isolamentu possi tollerà a tensione di cuncepimentu più u margine di sicurezza senza scarica parziale, ancu dopu l'invecchiamentu.
Prove meccaniche: Prove di resistenza à a trazione è di allungamentu di i materiali d'isolamentu è di guaina dopu à cicli d'esposizione; prove di fatica à flessione chì simulanu a flessione indotta da l'onda.
Flessibilità è prove di flessione ripetute: Piegatura ripetuta nantu à mandrini o banchi di prova di flessione dinamica per imità u muvimentu d'onda.
Resistenza à l'abrasione: Simulazione di u cuntattu cù galleggianti o elementi strutturali, forse aduprendu mezi abrasivi, per valutà a durabilità di a guaina.
4. Testi d'invecchiamentu ambientale
Spruzzatura di sale o immersione in acqua di mare simulata per periodi prolungati per valutà a corrosione è a degradazione di i polimeri.
Camere d'esposizione à i raggi UV (alterazione accelerata) per valutà a fragilità superficiale, u cambiamentu di culore è a furmazione di crepe.
Valutazioni di l'idrolisi è di l'assorbimentu di umidità, spessu per via di un'immersione prolungata è di testi meccanichi successivi.
Ciclu termicu: Ciclu trà temperature basse è alte in camere cuntrullate per rivelà a delaminazione di l'isolamentu o a microfessura.
Resistenza chimica: Esposizione à olii, carburanti, agenti di pulizia o cumposti antifouling chì si trovanu cumunemente in ambienti marini.
Resistenza à a fiamma o cumpurtamentu à u focu: Per installazioni specifiche (per esempiu, moduli chjusi), verificazione chì i cavi rispettanu i limiti di propagazione di a fiamma (per esempiu, IEC 60332-1).
Invecchiamento à longu andà: Testi di vita accelerati chì combinanu a temperatura, i raggi UV è l'esposizione à u sale per prevede a durata di serviziu è stabilisce intervalli di manutenzione.
Questi testi assicuranu chì i cavi mantenenu e prestazioni elettriche è meccaniche per tutta a durata di vita prevista di parechji decennii in l'implementazioni fotovoltaiche marine.
5. Interpretazione di i risultati di i testi è identificazione di i modi di fallimentu
Dopu à a prova:
Modelli di degradazione cumuni: Crepe di l'isolamentu da i raggi UV o cicli termichi; corrosione o scolorimentu di i cunduttori per via di l'ingressu di sali; sacche d'acqua chì indicanu fallimenti di e guarnizioni.
Analizà e tendenze di a resistenza di l'isolamentu: Una diminuzione graduale sottu à i testi di immersione pò signalà una formulazione di materiale subottimale o strati di barriera insufficienti.
Indicatori di fallimentu meccanicu: A perdita di resistenza à a trazione dopu l'invecchiamentu suggerisce una fragilità di u polimeru; l'allungamentu riduttu indica un aumentu di rigidità.
Valutazione di u risicu: paragunà i margini di sicurezza rimanenti cù e tensioni di funziunamentu previste è i carichi meccanichi; valutà se l'ubbiettivi di vita di serviziu (per esempiu, più di 25 anni) sò raggiungibili.
Ciclu di feedback: I risultati di i testi informanu l'aghjustamenti di i materiali (per esempiu, concentrazioni più elevate di stabilizzatori UV), modifiche di cuncepimentu (per esempiu, strati di guaina più spessi) o miglioramenti di u prucessu (per esempiu, parametri di estrusione). A documentazione di questi aghjustamenti hè cruciale per a ripetibilità di a produzzione.
L'interpretazione sistematica hè a basa di u miglioramentu cuntinuu è di a cunfurmità
6. Selezzione di i materiali è strategie di cuncepimentu per cunfurmà si à 2PfG 2962
Cunsiderazioni chjave:
Scelta di cunduttori: I cunduttori di rame sò standard; u rame stagnatu pò esse preferitu per una resistenza à a corrosione migliorata in ambienti d'acqua salata.
Cumposti d'isolamentu: Poliolefine reticolate (XLPO) o polimeri formulati apposta cù stabilizzanti UV è additivi resistenti à l'idrolisi per mantene a flessibilità per decennii.
Materiali di guaina: Cumposti di guaina robusti cù antioxidanti, assorbitori di UV è riempitivi per resistere à l'abrasione, à a nebbia salina è à e temperature estreme.
Strutture à strati: I disinni multistrato ponu include strati semiconduttori interni, filmi di barriera à l'umidità è guaine protettive esterne per bluccà l'entrata d'acqua è i danni meccanichi.
Additivi è riempitivi: Usu di ritardanti di fiamma (induve necessariu), agenti antifungini o antimicrobici per limità l'effetti di biofouling, è modificatori d'impattu per priservà e prestazioni meccaniche.
Armatura o rinforzu: Per i sistemi galleggianti in acque profonde o à carica elevata, aghjunghjendu rinforzu metallicu intrecciatu o sinteticu per resiste à i carichi di trazione senza compromettere a flessibilità.
Cunsistenza di a fabricazione: Cuntrollu precisu di e ricette di cumpusizione, di e temperature di estrusione è di e velocità di raffreddamentu per assicurà proprietà uniformi di u materiale da un lottu à lotto.
A selezzione di materiali è disinni cù prestazioni pruvate in applicazioni marine o industriali analoghe aiuta à risponde à i requisiti 2PfG 2962 in modu più prevedibile.
7. Cuntrollu di qualità è cunsistenza di a pruduzzione
Mantene a certificazione in e richieste di pruduzzione in volume:
Ispezioni in linea: cuntrolli dimensionali regulari (dimensione di u cunduttore, spessore di l'isolamentu), ispezioni visive per difetti di superficia è verificazione di certificati di lotti di materiale.
Calendariu di teste di campionamentu: Campionamentu periodicu per teste chjave (per esempiu, resistenza d'isolamentu, teste di trazione) chì replicanu e cundizioni di certificazione per rilevà e derive in anticipu.
Tracciabilità: Documentazione di i numeri di lotti di materie prime, i parametri di cumpusizione è e cundizioni di pruduzzione per ogni lottu di cavi per permette analisi di e cause principali se sorgonu prublemi.
Qualificazione di i fornitori: Assicurà chì i fornitori di polimeri è additivi rispettinu sempre e specifiche (per esempiu, valutazioni di resistenza à i raggi UV, cuntenutu di antioxidanti).
Prontezza per l'audit di terze parti: Mantene registri di prova cumpleti, registri di calibrazione è documenti di cuntrollu di pruduzzione per l'audit o a ricertificazione TÜV Rheinland.
Sistemi robusti di gestione di a qualità (per esempiu, ISO 9001) integrati cù i requisiti di certificazione aiutanu i pruduttori à mantene a conformità
à longu andà
Certificazione TÜV 2PfG 2962 di Danyang Winpower Wire and Cable Mfg Co., Ltd.
L'11 di ghjugnu di u 2025, durante a 18a (2025) Cunferenza è Mostra Internaziunale di u Fotovoltaicu Solare è di l'Energia Intelligente (SNEC PV+2025), TÜV Rheinland hà emessu un certificatu di certificazione di tipu TÜV Bauart Mark per cavi per sistemi fotovoltaici offshore basatu annantu à a norma 2PfG 2962 à Danyang Weihexiang Cable Manufacturing Co., Ltd. (in seguitu chjamata "Weihexiang"). U Signore Shi Bing, Direttore Generale di l'Affari di i Cumponenti di Prodotti è Servizii Solari è Cummerciali di TÜV Rheinland Greater China, è u Signore Shu Honghe, Direttore Generale di Danyang Weihexiang Cable Manufacturing Co., Ltd., anu assistitu à a ceremonia di premiazione è anu assistitu à i risultati di sta cuuperazione.
Data di publicazione: 24 di ghjugnu di u 2025