灰尘对光伏发电的影响
被遮蔽的【de】光伏电【diàn】池【chí】会变成不发电的负【fù】载电阻【zǔ】, 消耗相连电池产【chǎn】生的电力, 即发热,这就是热斑【bān】效应。此过程会加剧电池板老化,减少出力, 严重时会引起组件烧毁。
其【qí】中最主要是对光的遮挡【dǎng】作用,影响光伏电池【chí】板对光的吸【xī】收【shōu】, 从而影响【xiǎng】光伏发电效率。灰【huī】尘沉积在电池板组件受光面,首先会使电池板表面透光率下降;其次【cì】会使部分光线的入射角度【dù】发【fā】生【shēng】改变【biàn】, 造【zào】成光【guāng】线在玻璃盖板中不【bú】均匀传播【bō】。
有研究【jiū】显示在【zài】相同条【tiáo】件下,清洁【jié】的【de】电池板组件与积【jī】灰组件相比, 其输出【chū】功率要高出至少5%,且积灰量越高,组件输出性能下降越大。
并且粗糙的、带【dài】有粘【zhān】合性残留物的黏滞表面【miàn】比更【gèng】光滑的表【biǎo】面更容【róng】易积累灰尘。而【ér】且灰【huī】尘本身【shēn】也会吸附灰尘, 一旦有了【le】初始灰【huī】尘【chén】存在, 就会导致【zhì】更多【duō】的灰尘累积【jī】, 加速了光伏电池发电量的衰【shuāi】减。
人工干洗【xǐ】是采用长柄绒拖布【bù】配【pèi】合专用洗尘剂进行清【qīng】洗,使用的【de】油性静电吸尘【chén】剂, 主【zhǔ】要利【lì】用静电吸【xī】附原理,具有吸【xī】附灰尘和沙粒的作用,能够增强清洗【xǐ】工具吸尘去污能力【lì】,有效地避免【miǎn】在【zài】清扫时的【de】灰【huī】尘沙粒飞扬。由于【yú】完全依【yī】靠人力,存在表【biǎo】面残留物较多、组件由受力【lì】不均可能【néng】产生变形隐裂的【de】问【wèn】题。
压【yā】缩空气吹扫是通过专用装置吹出压缩空【kōng】气清除组【zǔ】件表面【miàn】的【de】灰【huī】尘, 用于【yú】水资源匮乏的【de】地区。这种方式效率低,且存在灰尘高速摩擦组件的问题,目前很少有电站使用。
(2)人工水洗组件
人工水洗是以接在水车上 (或水管上) 的喷头向光伏组件表面喷水冲刷, 从而达到清洗的目的, 压力一般不超过0.4MPa,这种清洗方式优于人工干洗,清洗效率高一些,但用水量较大。
但水【shuǐ】压过大会造成光伏组【zǔ】件电池片的【de】隐裂,导致【zhì】大面【miàn】积短路会造【zào】成发电【diàn】效率降低。另外, 水洗组【zǔ】件【jiàn】自然风干【gàn】后,在组件【jiàn】表面【miàn】会形成水渍【zì】, 形成微型阴影遮挡【dǎng】,影响发电效率。冬【dōng】季使用高压水枪产生的冰层会严【yán】重【chóng】弱化组【zǔ】件的光学效应,北方地【dì】区尤【yóu】为显著。
清洗可采取清扫和水洗两种模式,该方式对水资源的依赖性较低,但对光伏组件阵列的高度、宽度、阵列间路面状况的要求较为苛刻。
半自动清洗设备
国内已有智能清扫【sǎo】机器人 (如【rú】下图) ,其方式是电站每【měi】排光伏组件安装一台清扫机器人【rén】,自动定【dìng】期清扫【sǎo】,无【wú】人值守。地势平坦的【de】光【guāng】伏【fú】电站可以采用。
自动清洗机器人
与传统清洁方式相比, 智能清扫机器人清洗有如下六大优势:
2) 智能控制、无人值守,节省人工费用;
3) 无水清洁、节能环保,节约用水;
4) 运行频次自由设定,根据场区环境定期清洁;
5) 机器人清扫用力均匀, 不会造成电池片隐裂;
6) 机器人可以夜间工作。
安装不【bú】平【píng】整的组件边框有【yǒu】可能卡住机器人, 使其无法【fǎ】正常归位。应用【yòng】于规模巨大【dà】的光伏时【shí】,电站运维人员【yuán】在现【xiàn】场难以【yǐ】找【zhǎo】到故障机器人的位【wèi】置。
来源:《清洗世界》
作者:孙玲,王小磊,谢卫东,王富群