风暴III下的太阳

2025年7月，格林纳达卡里亚库岛上的太阳能安装失败。图片来源于克里斯托弗·伯格，RMI。 — 凯尔·弗莱明，美国维尔京群岛能源办公室主任“强大的太阳能丰富性加上年度飓风脆弱性是美国维尔京群岛必须面对的现实，以全面缓解我们历史上依赖化石燃料的电力系统所固有的能源负担。随着太阳能越来越成为我们集中式和分布式能源系统的支柱，坚持5级抗风安装标准至关重要。建造能够承受不可避免的风暴的太阳能系统，确保了太阳能的‘蓝天’运营优势继续支持我们的社区，尤其是在最黑暗的时期之后。” 克里斯托弗·伯吉斯，cburgess@rmi.org作者贡献者所有图片来自iStock，除非另有注明。关于 RMI联系人按字母顺序列出作者。除非另有说明，所有作者均来自RMI。作者与致谢风暴下太阳能系统III：针对飓风暴露的耐久地面光伏系统的最佳实践更新版权和引用圣文森特和格林纳丁斯联合岛的太阳能安装失败封面照片，2025年7月，由Frank Oudheusden，Azimuth Advisory Services提供。迈克尔·范斯阿桑特能源科尔leen·奥布莱恩,美国保险商实验室（UL）安德鲁·理查兹,Lightwork Power 加勒比海凯尔·弗莱明，维尔京群岛能源办公室克里斯托弗·伯格斯，弗兰克·奥德豪森，克里斯·尼德姆和菲德尔·内文森风暴下太阳能系统III：针对飓风暴露的耐久地面光伏系统的最佳实践更新, RMI, 2025,https:// rmi.org/insight/solar-under-storm.落基山脈研究所（RMI）是一家成立于1982年的独立、无党派非营利组织，通过市场驱动解决方案改造全球能源系统，为所有人创造繁荣、有韧性、清洁的能源未来。通过与商业机构、政策制定者、资助者、社区及其他合作伙伴合作，RMI推动投资以扩大清洁能源解决方案的规模，减少能源浪费，并提升获得负担得起清洁能源的机会，从而增强安全、促进经济、改善人们的生活。RMI在60多个国家开展活动。rmi 重视合作，旨在通过分享知识和见解来加速能源转型。因此，我们允许利益相关方通过知识共享cc by-sa4.0许可协议来参考、分享和引用我们的作品。https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/.克里斯托弗·伯格 Chris Needham方位咨询服务菲德尔·内尔森·弗兰克·乌德海森方位咨询服务 rmi.org/ 3 方位咨询服务卡里莱克全球太阳能理事会风暴下太阳能系统III：针对飓风暴露的耐久地面光伏系统的最佳实践更新方位顾问服务（aas）是frank oudheusden和christopher needham之间的一项工程合伙业务。凭借在太阳能行业39年的综合经验，他们自2016年起就已合作咨询，项目范围从商业到大型公用事业电厂。aas为风险投资公司、私募股权投资者、开发商、保险公司和支架制造商提供专业服务，包括技术尽职调查、失效分析、结构韧性以及补救规划。该团队还开创了多项技术革新，旨在提高太阳能资产的可靠性和韧性，特别是在北美和加勒比地区的高风险环境中。全球太阳能理事会是世界太阳能光伏产业的代言人，代表了价值链上的企业成员以及国家、地区和国际协会，以加速全球太阳能的部署。为了实现我们的使命和愿景，GSC倡导变革性政策，创建最佳实践和知识交流平台，建设能力和技能，并促进网络建设和合作，从而在全球范围内释放太阳能光伏的效益。推动GSC工作的有关于关键挑战和主题的工作组，这些是加速全球各国太阳能可持续和高效部署所必需的。加勒比电力服务公司（CARILEC）是一个电力服务、经销商、制造商和其他利益相关者的协会，这些利益相关者都在加勒比地区、中美洲和南美洲以及全球的电力行业运营。CARILEC秘书处致力于改善其成员之间的沟通，提供技术信息、培训、能力建设、会议和其他服务。秘书处在加勒比地区和中南美洲的电力企业倡导、增长和可持续发展中发挥着领导作用。 rmi.org/ 4 阿桑特能源UL Solutions风暴下太阳能系统III：针对飓风暴露的耐久地面光伏系统的最佳实践更新一个应用安全科学的全球领导者，UL Solutions将安全、安全和可持续性挑战转化为超过110个国家的客户的机遇。我们提供测试、检验和认证服务，以及支持我们客户的产品创新和业务增长的软件和咨询服务。UL认证标志是客户产品中值得信赖的象征，反映了我们对推进安全使命的不懈承诺。我们帮助客户创新、推出新产品和服务、应对全球市场和复杂的供应链，并可持续、负责任地发展。从采用电动化到支持5G和新型移动出行，我们展望新的前沿。我们的科学就是您的优势。爱桑特能源是一家专注于新兴市场可再生能源、微电网和可持续基础设施的专业能源咨询和项目交付公司。我们支持客户整个项目生命周期——从可行性研究和设计到采购、建设监督和投产。凭借对离岛和偏远地区挑战的深刻理解，爱桑特能源提供的技术可靠、因地制宜的解决方案，符合气候韧性和长期可持续性目标。我们的团队拥有实践经验、战略洞察力以及对质量的承诺，帮助公共和私人利益相关方加速其清洁能源转型。 rmi.org/ 目录执行摘要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8结论……………28推荐参考文献32尾注 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50前言：索尼亚·邓洛普，全球太阳能理事会首席执行官……7附录34故障模式与影响分析 (FMEA) 20引言……… … … … … … … … … … … … 14根本原因识别：发现风暴下太阳能系统III：针对飓风暴露的耐久地面光伏系统的最佳实践更新和推荐项目使用...17附录A：光伏发电站风压检查清单（项目业主）………35 附录B：飓风伯尔尼现场报告…………38 附录C：光伏板框架的低循环疲劳………45 附录D：地面光伏设计的地形考虑因素49方法……………16 组织……………16研究发现摘要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 建议 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 ....................................................................................... rmi.org/ 6 前言风暴下太阳能系统III：针对飓风暴露的耐久地面光伏系统的最佳实践更新索尼亚·邓洛普 | 首席执行官 | 全球太阳能理事会太阳能是公正和可持续未来的核心。如今，它已成为许多国家的常规能源，推动减少碳排放，扩大能源获取，加强能源安全，并创造数百万个就业和经济机会。全球已安装约2.2太瓦的太阳能容量，每天投资于太阳能项目的资金近100亿美元，太阳能的势头正在重塑全球能源格局。在许多国家，太阳能现在是价格最亲民的电力来源之一，这一趋势没有减缓的迹象。其灵活性——从离网屋顶系统到公用事业规模安装——使其成为实现去中心化、本地驱动解决方案的有力工具。随着气候变化和地缘政治紧张局势给传统能源系统带来日益增大的压力，太阳能提供了一种有韧性、清洁的替代方案。但要真正实现其承诺，太阳能行业自身必须对它所帮助缓解的气候威胁具有极强的韧性。随着极端天气事件加剧，尤其是在飓风多发地区，对太阳能设施的风险增加了。每年数百吉瓦的太阳能设施都处于热带气旋的路径上——随着市场的扩大，这种脆弱性正在升级。这增长实属非凡。自2004年以来，太阳能一直是全球增长最快的水源，平均年增长率为25%。整个行业用了近七十年时间——从1954年到2022年——才达到1太瓦的装机容量。值得注意的是，仅仅又过了两年，就增加了第首席执行官，全球太阳为了使太阳能，不论其形状和规模，能为社区提供能源韧性，我们必须自身具备抵御自然灾害、极端天气事件和其他外生冲击的韧性。太阳能不仅关乎缓解，更关乎适应和韧性。在世界各地，人们正转向使用配备离网功能和储能的太阳能，以备战飓风，为不稳定的电网提供备份，或能在冲突情况下持续使用能源。如果我们实施这些建议，就能为这些人提供更可靠的能源获取保障。通过采纳这些最佳实践，并将韧性融入每个太阳能部署的基础，我们可以守护太阳能的未来，以及依赖于此的那是为什么风暴中的太阳系列至关重要。RMI的工作为提高太阳能系统在面对5级飓风时的耐久性提供了非常需要的指导意见。这些报告提供了实际、经过现场测试的制造、设计、安装和运营策略，这些策略对于保护投资、确保安全以及在主要风暴期间及之后维持能源获取至关重要。 二个太瓦。索尼亚·邓洛普能理事会rmi.org/7社区和经济。 执行摘要风暴下太阳能系统III：针对飓风暴露的耐久地面光伏系统的最佳实践更新 /8rmi.org在2025年7月，加勒比岛格瑞纳达的卡里亚库，一场地面安装的太阳能装置中，由于安装不当的太阳能板在飓风贝莉尔中变成了飞行碎片。图稿由 Skylar Bee, RMI提供 2024年7月，飓风贝拉在加勒比海东部执行摘要风暴下太阳能系统III：针对飓风暴露的耐久地面光伏系统的最佳实践更新我们的团队调查了三处位于致命飓风路径上的地面安装太阳能设施。这是我们第一次更新的内容风暴下的太阳该报告借鉴了那些安装项目的经验，并根据太阳能行业的发展、技术的进步以及更多季节的经验和实地调查，提供了Solar在Storm规范下的全面更新，包括最佳实践、检查清单、行业规范和推荐参考资料。自上次风暴下的太阳报告显示，大西洋、太平洋和印度洋都遭受了热带气旋的猛烈侵袭。2020年北大西洋季节是有记录以来最活跃的，共有30个命名风暴，其中11个登陆美国本土。1去年夏天，在2024年7月，北西洋形成的最早五级飓风，2飓风伯尔尼，摧毁了格林纳达和圣文森特及格林纳丁斯的房屋和基础设施。自2017年那场致命的飓风季节已经过去了八年，那仍然是有记载以来最具破坏性之一的季节。1飓风哈维、艾尔玛和玛丽亚给加勒比地区带来了前所未有的破坏。这场浩劫也使日益发展的太阳能行业认识到，在实施某些太阳能设计和安装最佳实践的情况下，什么可能会迅速出问题，以及什么可以显著幸存。在我们对2017年飓风季进行研究和报道后，尽管持续风速超过180英里/小时，加勒比地区的许多太阳能光伏系统仍然幸存下来。英属维尔京群岛、特克斯和凯科斯群岛、波多黎各和圣尤斯塔西亚的部分太阳能设施面临历史性的风害，但第二天仍在发电。相比之下，波多黎各、美属维尔京群岛和巴布达的其他光伏系统则遭受了严重损坏或完全失效。 rmi.org/ 2. 根本原因识别方法及发现3. 失效模式与影响分析 (FMEA)本报告分为四个部分：1. 简介风暴下太阳能系统III：针对飓风暴露的耐久地面光伏系统的最佳实践更新4. 建议 总结发现总结利用太阳能光伏发电是一种经济高效且可靠的发电方案。整合最佳现有的工程技术、设计、交付和运营实践可以提高抗极端风载的可靠性和生存率。我们在飓风巴瑞尔过后，有幸在格林纳丁斯观察了三个地面安装系统。在一个项目中，太阳能的使用遵循了\"在风暴中使用太阳能的最佳实践\"，而在同一地理区域、相同风暴条件下，另外两个项目中则缺乏这些缓解措施，形成了鲜明对比。加勒比海有数个岛屿，其太阳能发电量超过90%，使用锂离子电池来稳定该资源，一年中柴油发电机轮换发电的时间不足10%。随着岛屿和其他脆弱的海岸管辖区对太阳能发电的依赖性日益增长，确保这些发电资产变得更为关键。第1章和第4章是为政府、公用事业、监管机构、开发人员和光伏系统安装商等普通受众准备的，他们有兴趣提高