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清洗光伏面板的理由

發布時間:2018-03-06 10:43
作者:格瑞戴西

灰塵對光伏發電的影響


1 、溫度影響

目前光伏電站較多使用硅基太陽電池組件,該組件對溫度十分敏感,隨灰塵在組件表面的積累,增大了光伏組件的傳熱熱阻,成為光伏組件上的隔熱層, 影響其散熱。電池組件在長久陽光照射下,被遮蓋的部分升溫速度遠大于未被遮蓋部分, 致使溫度過高出現燒壞的暗斑。

被遮蔽的光伏電池會變成不發電的負載電阻, 消耗相連電池產生的電力, 即發熱,這就是熱斑效應。此過程會加劇電池板老化,減少出力, 嚴重時會引起組件燒毀。


2、 遮擋影響

灰塵附著在電池板表面, 會對光線產生遮擋,吸收和反射等作用。

其中最主要是對光的遮擋作用,影響光伏電池板對光的吸收, 從而影響光伏發電效率。灰塵沉積在電池板組件受光面,首先會使電池板表面透光率下降;其次會使部分光線的入射角度發生改變, 造成光線在玻璃蓋板中不均勻傳播。

有研究顯示在相同條件下,清潔的電池板組件與積灰組件相比, 其輸出功率要高出至少5%,且積灰量越高,組件輸出性能下降越大。


3 、腐蝕影響

光伏面板表面大多為玻璃材質,當濕潤的酸性或堿性灰塵附在玻璃蓋板表面時, 玻璃表面就會慢慢被侵蝕, 從而在表面形成坑坑洼洼的現象,導致光線在蓋板表面形成漫反射,在玻璃中的傳播均勻性受到破壞, 光伏組件蓋板越粗糙,折射光的能量越小,實際到達光伏電池表面的能量減小,導致光伏電池發電量減小。

并且粗糙的、帶有粘合性殘留物的黏滯表面比更光滑的表面更容易積累灰塵。而且灰塵本身也會吸附灰塵,一旦有了初始灰塵存在, 就會導致更多的灰塵累積, 加速了光伏電池發電量的衰減。


關于清洗

1、人工清洗

人工清洗是最原始的組件清洗方式,完全依靠人力完成。這種清洗方式工作效率低、清洗周期長、人力成本高,存在人身安全隱患。

(1) 人工干洗組件

人工干洗是采用長柄絨拖布配合專用洗塵劑進行清洗,使用的油性靜電吸塵劑, 主要利用靜電吸附原理,具有吸附灰塵和沙粒的作用,能夠增強清洗工具吸塵去污能力,有效地避免在清掃時的灰塵沙粒飛揚。由于完全依靠人力,存在表面殘留物較多、組件由受力不均可能產生變形隱裂的問題。

壓縮空氣吹掃是通過專用裝置吹出壓縮空氣清除組件表面的灰塵, 用于水資源匱乏的地區。這種方式效率低,且存在灰塵高速摩擦組件的問題,目前很少有電站使用。

(2)人工水洗組件

人工水洗是以接在水車上 (或水管上) 的噴頭向光伏組件表面噴水沖刷, 從而達到清洗的目的, 壓力一般不超過0.4MPa,這種清洗方式優于人工干洗,清洗效率高一些,但用水量較大。

但水壓過大會造成光伏組件電池片的隱裂,導致大面積短路會造成發電效率降低。另外, 水洗組件自然風干后,在組件表面會形成水漬, 形成微型陰影遮擋,影響發電效率。冬季使用高壓水槍產生的冰層會嚴重弱化組件的光學效應,北方地區尤為顯著。


2、半自動清洗設備

目前, 該類設備以工程車輛為載體改裝為主 (如下圖) ,設備功率大、效率比較高,清洗工作對組件壓力一致性好, 不會對組件產生不均衡的壓力, 造成組件隱裂。

清洗可采取清掃和水洗兩種模式,該方式對水資源的依賴性較低,但對光伏組件陣列的高度、寬度、陣列間路面狀況的要求較為苛刻。

半自動清洗設備

3、自動清洗

自動清洗方式是將清洗裝置安裝在光伏組件陣列上,通過程序控制電機的轉動實現裝置對光伏組件的自動清洗。這種清洗方式成本高昂, 設計復雜。

國內已有智能清掃機器人 (如下圖) ,其方式是電站每排光伏組件安裝一臺清掃機器人,自動定期清掃,無人值守。地勢平坦的光伏電站可以采用。


4、自動清洗機器人

與傳統清潔方式相比, 智能清掃機器人清洗有如下六大優勢

1) 自供電,并帶有儲能, 無需提供外部電源;

2) 智能控制、無人值守,節省人工費用;

3) 無水清潔、節能環保,節約用水;

4) 運行頻次自由設定,根據場區環境定期清潔;

5) 機器人清掃用力均勻, 不會造成電池片隱裂;

6) 機器人可以夜間工作。

另外, 在冬季北方,智能機器人還能除去組件上的積雪。

安裝不平整的組件邊框有可能卡住機器人, 使其無法正常歸位。應用于規模巨大的光伏時,電站運維人員在現場難以找到故障機器人的位置。

標簽:光伏清潔太陽能面板保潔

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