光伏板灰塵堆積影響的計(jì)算方法和區(qū)域化灰塵堆積概述

王維鵬　魏圓慧

摘 要：光伏副產(chǎn)品與日劇增的今天，與兼具實(shí)用性和美觀為一體的太陽能公路、花園照明系統(tǒng)的廣泛使用，其光伏面板積灰致使轉(zhuǎn)換效率的降低的問題，使光伏板清潔體系日漸成熟，綜和分析了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果，總結(jié)并提出了光伏板灰塵堆積影響計(jì)算方法。敘述了區(qū)域化灰塵堆積的特點(diǎn)，以做出更好更優(yōu)的機(jī)械設(shè)備來運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。

關(guān)鍵詞：光伏板清潔；區(qū)域化；灰塵堆積計(jì)算

1 引言

因光伏組件室外安裝的特點(diǎn)，受自然和氣候條件的影響很大，特別是空氣中的顆粒物，如灰塵等物質(zhì)附著在光伏板上表面，阻擋部分光線的照射，使組件的整體能量轉(zhuǎn)換效率大幅下降，發(fā)電量減少。據(jù)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，在我國(guó)西北部地區(qū)，一個(gè)月沉積的沙塵如果不及時(shí)清掃，導(dǎo)致光伏組件的發(fā)電量降低，甚至大于30%。當(dāng)下雨時(shí)，部分含石灰?guī)r的沙土質(zhì)灰塵，還會(huì)被雨水溶化，附著并沉積在光伏板表面，逐漸在光伏板外表面形成一層高附著力的薄膜狀物質(zhì)，嚴(yán)重影響光伏組件的發(fā)電效率。

2 灰塵陰影損失計(jì)算公式

如果結(jié)合光照強(qiáng)度來監(jiān)測(cè)板面灰塵的話，可以遵循灰塵陰影損失計(jì)算公式2-1、2、3、4計(jì)算，并加裝光照強(qiáng)度對(duì)照裝置，即現(xiàn)理論光照強(qiáng)度和發(fā)電量作比較，差值過大啟動(dòng)清潔器。按實(shí)際情況調(diào)整的值，而啟動(dòng)光伏清潔器，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)灰塵靈敏度的調(diào)節(jié)。其中要說明的是，為各項(xiàng)其他因素k值的乘積。初始條件下調(diào)整之，從而能獲得最高的灰塵清潔效率。

—當(dāng)前光照條件下組件的最高輸出電流

當(dāng)前光照條件下組件的最高的輸出電壓

—標(biāo)準(zhǔn)的太陽輻照強(qiáng)度，值為1000W/；

—當(dāng)前測(cè)量的太陽輻照強(qiáng)度

—光伏組件的最佳條件下的輸出電流

光伏組件的最佳條件下的輸出電壓

—當(dāng)前測(cè)量的太陽輻照強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)的輻照強(qiáng)度的差，

—實(shí)際組件溫度與標(biāo)準(zhǔn)組件溫度的差，

當(dāng)前光照條件下光伏板應(yīng)產(chǎn)生的功率

—灰塵積累造成的功率損失值

—光伏組件的傳輸功率耗損，光伏組件老化耗損，逆變器功率耗損等因素的乘積

光伏板實(shí)際輸出功率

a、b、c—補(bǔ)償系數(shù)，根據(jù)光伏組件實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到，并根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)定期修正。

3 區(qū)域化灰塵堆積的分析

3.1區(qū)域化思想的建立

廣義化的灰塵清潔大多數(shù)指代的是自然來源之中的土壤、沙塵、巖石的自然風(fēng)化導(dǎo)致的浮塵堆積，隨著自然風(fēng)的流動(dòng)，致使自然條件下的灰塵堆積。如今來看，分區(qū)化，區(qū)域化的灰塵更多的紙袋附著性的固體顆粒甚至具有附著性的一切固體，例如粉塵污染的工廠附近光伏組件板面上附著的更多是粉塵顆粒，這一理論和葉片表面的粉塵富集有很大關(guān)聯(lián)。

3.2區(qū)域化的光伏組件灰塵清潔

本文給出大型光伏電站的清潔裝置選用與設(shè)計(jì)的方法，即按照各區(qū)域的不同種類的灰塵分類選擇不同種類的清潔器，如西北地區(qū)沙塵較多的地區(qū)要選擇水射流間清掃裝置互用的一種類型。之后的研究對(duì)于清潔裝置的選擇盡量先對(duì)當(dāng)?shù)氐幕覊m富集層做分析，選擇合適的適于該地區(qū)，該區(qū)域的合理的清潔方式來進(jìn)行設(shè)計(jì)，當(dāng)然，個(gè)板清潔對(duì)于區(qū)域化的要求更高，例如：同一路段的太陽能路燈，處于樹木旁邊的光伏組件很容易受鳥糞的侵?jǐn)_，造成了對(duì)于同一區(qū)域的清潔裝置的錯(cuò)誤選用。

另外，光伏板面的平整度，面板玻璃材質(zhì)（大多采用3.2mm、4mm的低鐵超白絨面或光面鋼化玻璃，且透光率90%以上），都將成為灰塵清理研究的考慮因素，特別說明的是，目前有些廠家開始研制納米鍍膜技術(shù)，該技術(shù)不僅可以增加板面透光率，還可以減少灰塵雨水對(duì)電池板表面的污染程度，此研究方式也是一種清潔技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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