春風(fēng)料峭,北方的揚沙隨之而來。很多北方電站面臨的一個難題就是積灰遮擋會降低光線透過率,進而降低發(fā)電量。除此以外,積灰還會影響組件散熱以及造成玻璃腐蝕。辛辛苦苦裝好的電站,被灰塵覆蓋,發(fā)電量和收益會大打折扣。所以不要再讓你家電站“灰頭土臉”啦
積灰的散熱影響:目前光伏電站使用最多的是硅基太陽電池組件,硅基太陽電池對溫度十分敏感,灰塵在太陽電池表面積累,會增大光伏組件的傳熱熱阻,也就是我們所說的“熱斑效應(yīng)”。研究表明太陽電池溫度上升1℃,輸出功率約下降0.35%,也就是說積灰增加了組件的溫度損失,當(dāng)然不同組件的溫度系數(shù)不一致,因而影響程度也不一致。
積灰的遮擋影響:灰塵降落到光伏板表面,不僅遮擋了光線對光伏電池的照射,使得光伏電池實際接受太陽光的有效面積減少,而且還使得部分入射光線在玻璃蓋板中的傳播均勻性發(fā)生了改變。
積灰的腐蝕影響:灰塵具有酸性或者堿性,而玻璃的成分主要為二氧化硅和石灰石等,當(dāng)濕潤的灰塵附在玻璃蓋板表面,玻璃蓋板成分物質(zhì)都能夠與酸或堿反應(yīng)。隨著玻璃在酸性或堿性環(huán)境下的時間增長,玻璃表面就會慢慢被侵蝕,從而在玻璃蓋板表面形成坑坑洼洼,導(dǎo)致光線在玻璃蓋板表面形成漫反射,在玻璃蓋板中的傳播均勻性受到破壞,而且玻璃蓋板表面粗糙度增加,反射光強增大,折射光的能量減少,使得入射到光伏電池的光照強度減弱,光電效應(yīng)減弱,發(fā)電量減少。
3 積灰種類和清掃方式
工商業(yè)分布式由于其選址多在人口密集和工業(yè)生產(chǎn)集中的屋頂之上,因而其表面附著物較遠(yuǎn)離市鎮(zhèn)的大型地面電站更加集中和明顯。
工商業(yè)分布式電站的積灰的分類方式很多,但是從電站建設(shè)運維角度,一般把灰塵分為干松積灰和粘結(jié)積灰。
(1)干松積灰:飛灰的顆粒大部分都很細(xì)小,很容易附著到光伏板表面上,形成干松積灰。干松灰的積聚過程完全是一個物理過程,灰層中無粘性成分,灰粒之間呈現(xiàn)松散狀態(tài),易于吹除。
工商業(yè)分布式上較常遇到的也就是這種積灰形式,例如家具工廠的木粉塵、車道上揚起的風(fēng)沙等都很容易在工商業(yè)分布式上形成這種積灰形式,一般來說,這種積灰較為松散,通過簡單的簡單清洗的方式很容易去除。
(2)粘結(jié)積灰:灰塵顆粒累積在光伏板表面,由于降雨、露水等原因,灰塵顆粒潮濕后,吸附性非常強,這些顆粒就會吸收空氣中的物質(zhì)并粘附在光伏板表面上,從而形成具有較強粘性的積灰,干后再形成一個堅硬的結(jié)晶狀外殼,粘貼于光伏板表面。根據(jù)擦除程度的難易可以將粘結(jié)積灰分為強粘結(jié)積灰和弱粘結(jié)積灰.
粘結(jié)積灰可以由干松積灰發(fā)展轉(zhuǎn)化而來,例如干松積灰由于潮濕而粘結(jié)但不發(fā)生其他化學(xué)反應(yīng),但是在一些工商業(yè)分布式上,例如鋁制品車間,由于鋁粉顆粒度小,在潮濕的空氣中很容易反應(yīng)形成氧化物牢牢的吸附在組件表面,幾乎無法去除。弱粘結(jié)積灰的吸附性不強,通過簡單清洗的方式即可大部分去除,強粘結(jié)積灰具有很強的吸附性,不容易去除,通過簡單清洗很難去除。
介紹一下目前較為常見的幾種清洗方式:
(1)人工干洗:操作人員采用拖布配合專用洗塵劑進行清洗,干洗的工作周期約為3天/10MW,費用約為12000-13000元/10MW。
主要原理:利用靜電吸附原理,具有吸附灰塵和沙粒的作用,增強塵推吸塵去污能力,能有效地避免在清掃時的灰塵沙粒飛揚。
人工干洗光伏板的缺點:不同操作工的力量不同,對組件造成的壓力不同,會使得組件變形過大,造成電池片隱裂,另外一個缺點是,干洗組件效果不佳,常常因拖把沾有過多灰塵,在組件表面上留有部分痕跡,造成大面積陰影遮擋。
等最簡易的手工工具清洗,這是絕大部分戶用項目和部分工商業(yè)電站的主要清洗方式,幾乎沒有太多的設(shè)備投資,只需要在屋面位置有水管即可。周期和費用和人工干洗接近。
但缺點是方法效率很低、工人勞動強度大,耗水率也較大,另外在清洗過程中,容易發(fā)生踩踏組件而造成的組件隱裂。
(3)智能清掃機器人:
為有效提高光伏組件表面灰塵的清掃效率,可以采用智能清洗機器人進行定期清掃,徹底清除光伏板表面的灰塵及污垢,以提升發(fā)電效率。其方式是電站每排光伏板安裝一臺清洗設(shè)備,自動定期清掃,無人值守。
智能清掃設(shè)備的缺點:有時候會被安裝不平整的光伏板邊框卡住,機器人無法正常歸位,運維人員在現(xiàn)場難以找到停留設(shè)備的位置。
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