灰尘对光伏发电的影响
被遮蔽的光伏电池会变成不发电的负载电阻, 消耗相连电池产生的电力, 即发热,这就是热斑效应。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。
其中最主要是对光的遮挡作用,影响光伏电池板对光的吸收, 从而影响光伏发电效率。灰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;其次会使部分光线的入射角度发生改变, 造成光线在玻璃盖板中不均匀传播。
有研究显示在相同条件下,清洁的电池板组件与积灰组件相比, 其输出功率要高出至少5%,且积灰量越高,组件输出性能下降越大。
并且粗糙的、带有粘合性残留物的黏滞表面比更光滑的表面更容易积累灰尘。而且灰尘本身也会吸附灰尘, 一旦有了初始灰尘存在, 就会导致更多的灰尘累积, 加速了光伏电池发电量的衰减。
人工干洗是采用长柄绒拖布配合专用洗尘剂进行清洗,使用的油性静电吸尘剂, 主要利用静电吸附原理,具有吸附灰尘和沙粒的作用,能够增强清洗工具吸尘去污能力,有效地避免在清扫时的灰尘沙粒飞扬。由于完全依靠人力,存在表面残留物较多、组件由受力不均可能产生变形隐裂的问题。
压缩空气吹扫是通过专用装置吹出压缩空气清除组件表面的灰尘, 用于水资源匮乏的地区。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。
但水压过大会造成光伏组件电池片的隐裂,导致大面积短路会造成发电效率降低。另外, 水洗组件自然风干后,在组件表面会形成水渍, 形成微型阴影遮挡,影响发电效率。冬季使用高压水枪产生的冰层会严重弱化组件的光学效应,北方地区尤为显著。
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
国内已有智能清扫机器人 (如下图) ,其方式是电站每排光伏组件安装一台清扫机器人,自动定期清扫,无人值守。地势平坦的光伏电站可以采用。
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。
安装不平整的组件边框有可能卡住机器人, 使其无法正常归位。应用于规模巨大的光伏时,电站运维人员在现场难以找到故障机器人的位置。
来源:《清洗世界》
作者:孙玲,王小磊,谢卫东,王富群