La variabile nascosta nell'affidabilità solare: perché i guasti di connessione FV stanno aumentando a livello globale

Negli ultimi dieci anni, l'industria solare ha celebrato le pietre miliari della capacità: gigawatt installati, tariffe da record e scala di progetti senza precedenti. Ma dietro i numeri impressionanti, una sfida più silenziosa ha iniziato ad emergere.

Nei mercati di Europa, Medio Oriente, Australia e Sud-Est asiatico, un modello continua a emergere dalle indagini sui fallimenti:

Sempre più guasti al sistema non provengono da moduli o inverter, ma dal livello di connessione.

Eppure, questa rimane la parte meno discussa del sistema.

01. L'industria ha un problema di "cecità di connessione"

Entra in qualsiasi conferenza solare e ascolterai discussioni sull'efficienza dei moduli, sull'ottimizzazione dei tracker, sull'O & M basato sull'IA e sulla topologia dell'inverter.

Ma menziona il comportamento di isolamento del cavo dopo 5.000 ore di esposizione ai raggi UV o l'impatto della deviazione della concentricità del ±10% sul riscaldamento del connettore e la stanza diventa silenziosa.

Perché?

Perché il settore è ottimizzato per
procurement, not engineering reliability.Cables and connectors represent less than 3% of project CAPEX — and are treated accordingly.

Eppure i dati globali raccontano una storia diversa.

02. Nei database degli incidenti in tutto il mondo, i componenti più piccoli causano i maggiori problemi

• Nel Regno Unito, l'indagine di BRE ha mostrato i connettori CC come
  most common ignition point in PV fires.

• La mappatura nazionale dei Paesi Bassi del 2023 ha collegato un'alta percentuale di incendi fotovoltaici a problemi di cablaggio e connessione.
  

• Il regolatore di energia pulita australiano riporta crescenti difetti derivanti da isolatori CC e giunti dei cavi.
  

Tra le regioni, il modello è coerente:

Il livello di connessione - cavi, connettori, terminazioni, isolatori - sta diventando l'hotspot di guasto.

Non perché questi componenti siano intrinsecamente deboli, ma perché l industria sottovaluta quanto strettamente la loro affidabilità sia legata alla coerenza della produzione, alla scienza dei materiali e alla tolleranza di installazione.

03. Perché gli errori di connessione stanno aumentando oggi (e peggioreranno senza intervento)

Ecco le tre forze dietro la tendenza:

1) La dimensione del sistema ha superato i margini di progettazione della connessione

Invertitori di stringa grandi + correnti più alte + stringhe più lunghe =
smaller thermal tolerances at every joint.

Anche le piccole deviazioni dimensionali ora contano.

2) La pressione del mercato ha spinto la qualità dei cavi agli estremi

La domanda globale è aumentata più rapidamente della fornitura di polimeri di alta qualità. Il risultato? Una più ampia diffusione tra "conforme sulla carta" e "affidabile sul campo".

Un cavo che supera un test UV di 720 ore non è lo stesso di uno che sopravvive a 1.500 ore, ma entrambi possono essere "certificati".

3) La complessità dell'installazione è aumentata, ma il controllo sul campo no.

I sistemi moderni comprendono:

• routing di stringhe multi-MPPT
  

• layout densi
  

• temperature più elevate sul tetto
  

• raggi di curvatura del conduttore più stretti
  

Piccoli errori ora creano rischi sproporzionatamente grandi.

04. L'industria deve ripensare a cosa significhi effettivamente affidabilità

Negli ultimi dieci anni, "affidabile" ha significato
meeting minimum standards.

Ma gli standard minimi sono stati progettati per:

• sistemi più vecchi e più piccoli
  

• correnti di stringa più basse
  

• temperature di campo più miti
  

Ora gestiamo i sistemi più vicini ai loro limiti fisici.

Ciò richiede una nuova definizione:

Affidabilità oggi significa avere ridondanza di sicurezza, non solo conformità.

Ridondanza in:

• resistenza all'invecchiamento del materiale
  

• consistenza di fabbricazione
  

• stabilità termica
  

• tolleranza di errore nell'installazione
  

• tracciabilità tra lotti
  

Senza ridondanza, anche un prodotto conforme diventa una responsabilità sul campo.

05. Il livello di connessione deciderà le prestazioni future degli asset solari

Mentre i portafogli fotovoltaici si espandono in decine di gigawatt, i gestori patrimoniali stanno iniziando a confrontarsi con una difficile verità:

La curva di performance a lungo termine degli asset solari è ora limitata da componenti una volta considerati banali.

Ogni errore nel livello di connessione:

• provoca tempi di inattività sproporzionati
  

• richiede una bonifica qualificata
  

• aumenta la complessità assicurativa
  

• erode il sistema IRR
  

E a differenza del degrado del modulo, i guasti di connessione sono raramente graduali.

06. Cosa viene dopo (e cosa deve fare l'industria)

Per evitare un'ondata globale di fallimenti evitabili, l'industria deve passare da:

"Il prodotto è conforme?" "Il prodotto è progettato per una stabilità a lungo termine sotto stress reale?"

Questo significa:

• valutare la stabilità di produzione tanto quanto le valutazioni della targhetta
  

• trattare la scelta cavo / connettore come un investimento di affidabilità
  

• progettare progetti pensando alla ridondanza delle connessioni
  

• esigendo test più approfonditi e tracciabilità a livello di lotto
  

• integrare i dati dei portafogli di attività nelle decisioni di approvvigionamento
  

In altre parole:

Dobbiamo pensare alle connessioni fotovoltaiche non come merci, ma come la spina dorsale della longevità del sistema.

Conclusione

Ma la prossima fase della maturità del settore non sarà definita dai terawatt installati, ma da quanto bene gestiamo le parti più piccole, più fragili e più trascurate del sistema.

Perché nel mondo reale, il futuro dell'energia pulita non sarà deciso dalla capacità.

Sarà deciso dall'affidabilità della connessione.