多くの人が、太陽電池蓄電製品を含む再生可能エネルギーの利用を拡大する方法を模索しています。これらのソリューションにより、生成された余剰電力を後で使用するために蓄えることができます。この戦略は、曇りの気候に住んでいる個人にとって特に便利です。ただし、ワット数が高いソーラーパネルまた、内部故障により熱暴走が発生する可能性が高くなります。
人々は知らないかもしれない太陽電池ストレージのリスク
世界中の人々が太陽電池ストレージをオプションとして急速に認識しており、多くの人が関連製品の設置に熱心です。Statista は、からの電力容量はわずか 3 ギガワット相当であると示しました。太陽電池しかし、このサイトの分析では、この数字は 2035 年までに 134 ギガワットに増加すると予想されています。これは、わずか 15 年で信じられないほどの増加です。
これに関連して、国際エネルギー機関の2022年12月の報告書によると、世界の再生可能電力量は今後5年間で過去20年間と同じくらい増加するだろう。これらのシナリオだけでは太陽暴走のリスク増大に寄与するわけではありませんが、最近のリスクの上昇を浮き彫りにしています。
多くの人は、特に税額控除を利用する場合、できるだけ早く太陽エネルギーに投資したいと考えているかもしれません。それは、彼らが太陽電池貯蔵に関連する熱暴走の問題について独学する時間をとらないことを意味する可能性がある。同様に、設置業者はクライアントと作業するときにそれらの問題を取り上げない場合があります。結局のところ、主な目標が顧客に製品を販売することである場合、設置専門家が良い点に焦点を当てるのは当然です。
Victoria Carey は、DNV GL のエネルギー貯蔵の上級コンサルタントです。彼女は、一部の顧客は歴史的に は、太陽エネルギー電池をセットアップ用のブラックボックスのアドオンコンポーネントとして扱いました。彼らは、システムには可動部品がないため、理論的には安全であると信じていました。しかし、ストレージ システムは適切に設置されていればリスクは低いものの、リスクがまったくないわけではないという認識が広まってきています。
お客様は、常に時間をかけて、最適なソリューションを提案し、調達できる経験豊富で専門的な訓練を受けた設置業者を見つける必要があります。熱暴走の可能性にもかかわらず、太陽電池蓄電オプションには顕著な利点があります。多くの商用クライアントは、予測不可能な天候でも信頼性の高い業務を強化するためにこれらを使用しており、特定の業界では不可欠となっています。
高ワット数のソーラーパネルには高いリスクがある
人々は、太陽光発電の限界を押し広げ、関連する機器をより強力かつ効率的にすることにますます興奮しています。しかし、分析によると、ソーラーパネルの高ワット数化の傾向により、熱暴走現象が起こりやすくなる可能性があることが示唆されました。
同社は、高ワット数のソーラーパネルはリスクを軽減するために特別な設計上の考慮が必要であると考えています。たとえば、同社は、他のモジュールの電流値が 18.5 アンペアであるのに対し、前面短絡電流値が 13.9 アンペア低い太陽電池モジュールを販売しています。電流が低いほど製品が長期にわたって安定し、熱暴走事故のリスクが軽減されるという考えです。また、モジュールの温度を、温度に関連した異常が発生しない安全なレベルに保つ必要もあります。
彼らの分析では、次のような場合に熱暴走がどのように起こりやすくなるかも詳しく説明されています。ソーラーパネル屋外の日陰の場所で作業してください。それは、塵や落ち葉の蓄積のように一見無害に見えるものが電流を止め、逆流させる可能性があると述べています。ただし、エンジニアは、そのような状況でもユーザーがパネルを安全に操作できるコンポーネントを利用した設計を作成できます。
高ワット数のソーラーパネルを分析したこの会社は、ソーラーモジュールの設計を再構築する変化をリードする企業としての地位を確立するつもりです。つまり、内容を完全に軽視するわけではありませんが、そのレビューにはバイアスが含まれている可能性があります。
さらなる研究により太陽電池の保管が安全になる
科学者、製品デザイナー、その他の専門家は、人々が蓄電池製品を安心して使用し、太陽暴走現象を心配する必要がないようにするための実行可能な可能性を模索したいと考えています。覚えておくべきことの 1 つは、問題はリチウムイオン電池で最も一般的ですが、どのタイプでも発生する可能性があるということです。
韓国の光州科学技術大学のチームは、充電時と放電時に熱特性を変える電気二重層コンデンサーの重大な変化を発見した。彼らは、自分たちの研究により、太陽光発電のセットアップで使用される蓄電池デバイスの安全性が向上すると信じています。
同グループは、電池を充電してさまざまな機器を動作させる実験を行った。これらのテスト中のそれぞれのデータは、正極と負極の温度が 0.92% と 0.42% 変化したことを示しました。
他の場所では、中国の研究者がウイルスの種類を研究しました。リチウムイオン電池乱用すると熱暴走を引き起こす可能性が高くなります。彼らは、熱、機械、電気の 3 つのカテゴリを作成しました。その後、釘で電池を貫通し、側面から加熱して過充電させました。これらの行動は、調査された虐待の種類を反映していました。結果は、過充電によって引き起こされる熱暴走現象が最も危険であることを示しました。
新しい知識を適用して安全性を高める
製品設計者、製造者などが、ここや他の学術論文の情報を利用して、太陽電池貯蔵オプションの安全性を向上させることができます。過充電を防止したり、物理的外傷を受けたバッテリーを注意深く検査するよう人々に警告したりする機能が組み込まれている場合があります。熱暴走のリスクの低減は設計および製造レベルから始まりますが、そのような事象を低減するために何が制御できるかを顧客に知らせることによって継続されます。
太陽電池技術は一般的に安全ではあるものの、依然として熱暴走の危険性が伴うという認識が高まるにつれて、このような集団的な取り組みはさらに一般的になるはずです。このような進歩は、技術が進歩し研究者がより多くの情報を得られるにつれて、太陽エネルギーや電池を使用するその他の分野の安全性を高めたり、電池の使用を促進したりするでしょう。
リスク軽減により安全性が向上
最後に覚えておくべきことは、熱暴走に関連する製品は太陽電池蓄電システムだけではないということです。しかし、より多くの人がそれらの使用に興味を持つようになると、過熱や火災がより顕著になる可能性があります。幸いなことに、科学者、消費者、その他のリスクに気づいた人々は協力してリスクを軽減し、全員の安全を守ることができます。
専門家の最善の努力にもかかわらず、熱暴走のリスクを排除できる戦略はありません。ただし、個人が太陽電池モジュールを適切に設計、製造、設置すれば、太陽電池モジュールでこうした問題が発生する可能性は低いことも認識する必要があります。より多くの人がリスクと解決策を認識するようになれば、そうなることを願っています。
投稿日時: 2023 年 5 月 13 日