太陽能發電系統維護的盲點——金屬支架“腐蝕”

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支撐太陽能電池板的支架如果發生金屬腐蝕，那麼板材本身及接合部的強度就會降低，還可能因強風和地震而遭到破壞。關於這方面的主要注意事項，記者採訪了研究大氣腐蝕環境下鋼鐵材料壽命評估的琉球大學副教授押川渡。

押川渡：生於1965年8月。1990年3月琉球大學研究生院碩士課程畢業。1990年4月擔任琉球大學工程系能源機械工學科助教。1993年10月擔任琉球大學工程系機械系統工學科助教。2005年7月擔任該學科助理教授，2007年后擔任現職至今。2005年獲得東京大學（工學）博士學位。同年榮獲日本腐蝕防蝕協會論文獎。（攝影：河野哲舟）

說到太陽能發電系統（PV）的壽命，人們往往是想到太陽能電池板，但卻容易忽略支架這一盲點。

但是，電鍍鋼板及鋁等金屬支架受環境影響，多少會出現腐蝕現象。發生腐蝕后，材料上會出現孔洞，容易引起結合部位強度降低等問題，如果遭受到強風襲擊，還可能發生電池板掉落等事故。

關於金屬的壽命，琉球大學副教授押川渡指出：“根據金屬種類及表面涂膜性能的不同，腐蝕程度各異，但隻要有水和氧氣，金屬就會腐蝕。”

下面就來探討金屬被腐蝕的原因，以及太陽能電池板支架方面的注意事項。

耐用年數因電鍍種類不同而異

腐蝕是指金屬在水和氧氣的作用下發生的氧化反應。金屬內部及金屬之間的接點產生電位差時，在電解作用下也會發生腐蝕。從海洋擴散而來的含有鹽分的粒子之所以會造成腐蝕，是因為吸濕性較高的氯化物附著后，金屬表面會保持形成了水膜的狀態，而且氯化物離子可促進電解作用。

太陽能發電系統的支架上當然也存在這些發生腐蝕的因素。關於支架容易發生金屬腐蝕的部位，押川列舉了3處。

首先是金屬表面及切割加工后產生的端面。

支架中大量使用的鋼材會在容易發生腐蝕的鐵材表面進行熱浸鍍鋅等加工。但盡管進行了防腐蝕的電鍍處理，鋼板仍會微小地逐漸發生腐蝕。押川說：“根據設置環境的不同，腐蝕的程度也不同，鐵材每年平均最多腐蝕0.1毫米左右。而鍍鋅鋼材僅為其十分之一左右。”

電鍍層在厚度較最初減少了9成時便失去了效力。另外，根據電鍍種類的不同，腐蝕程度也大不相同。

日本熱浸鍍鋅協會在受海鹽粒子影響嚴重的北陸高速公路德合川橋進行的大氣暴露試驗結果顯示，將熱浸鍍鋅與含有鋁和鎂的高耐候性熱浸鍍鋅鋁合金在10年后的腐蝕失重進行比較，后者是前者的六分之一左右。需要考慮設置環境及整個太陽能發電設施的生命周期，來選擇電鍍的種類。