越來越多的太陽能行業(yè)報告表明,太陽能電池組件污染所造成的經(jīng)濟損失和生產(chǎn)損失令人吃驚。什么是太陽能電池組件污染,它會造成哪些影響,太陽能電池組件廠可以采取什么措施來預防或減少這種污染?Kipp & Zonen 公司研發(fā)的灰塵監(jiān)測系統(tǒng)DUSTIQ是如果解決這一難題的?
什么是太陽能電池組件污染?
太陽能電池組件污染是由空氣中的污染物和顆粒物(如沙子、土壤、鹽、鳥糞、花粉、雪、霜)以及不同類型的塵埃顆粒物(如二氧化硅、灰燼、鈣和石灰石)沉降在光伏組件表面造成的。地面上小至 25 微米的微塵,通過風吹、農(nóng)業(yè)活動、火山活動、交通運輸以及附近人和動物的運動而移動。
中東和北非 (the MENA region) 是粉塵積聚發(fā)生率最高的地區(qū),這一問題影響了全球的光伏工業(yè)園區(qū),導致維護、維修的成本增加,并可能降低了能源產(chǎn)量。
如果不加以控制,最初的光伏污染會導致能量的產(chǎn)能減少;特別是長期積累的污垢,如遇潮濕會導致微粒膠結,鑒于此情況下形成的硬質不透明層幾乎不可能去除,最終會致使太陽能電池組件完全喪失產(chǎn)能。在較干燥的環(huán)境中(降水量通常需要超過 20 毫升才能影響組件表面的清潔),以及在傾斜角度較小的光伏組件配置中,空氣污染和污染物積聚的嚴重程度會加劇。

江蘇太陽能電池組件廠家大部分電力于正午時(太陽在天空中處于最高點時)在光伏站內(nèi)產(chǎn)生,日出和日落時的生產(chǎn)損失最大,雖然這些時刻僅占當天剩余時間的總產(chǎn)能的一小部分,但準確監(jiān)測顆粒污染可以為維護計劃提供信息,從而降低運行和維護成本 (O&M),并充分發(fā)揮太陽能轉換高效生產(chǎn)時間的潛能。
光伏組件的性能還受到組件溫度和輻照度變化的影響,致使最初的顆粒污染進一步惡化為軟硬陰影問題。在多支路配置中,單個電池或隔離區(qū)內(nèi)的軟陰影可以通過公用逆變器在其他并聯(lián)支路中引發(fā)電流不平衡。在單個支路上,光伏陣列隔離區(qū)上的硬陰影將降低支路電壓,但與在單個支路上的軟陰影一樣,逆變器將檢測并調(diào)節(jié)降低電壓。然而,并聯(lián)陣列中不同支路上的電壓不匹配(即部分陰影),意味著連接到單個公共逆變器的不同并聯(lián)支路將傳送不同電壓,致使調(diào)節(jié)最佳電壓值以達到最大功率這一過程變得復雜且不可預測。
如何降低光伏污染的影響,同時提高產(chǎn)能
減少因光伏組件污染而導致的發(fā)電量,降低產(chǎn)量損失造成的不利影響, 重要因素是準確收集有關污染率(SR) 的數(shù)據(jù),并與同類“潔凈”組件的預期數(shù)據(jù)進行比較。詳細而準確地監(jiān)控污染率將通過顯著減少“停機”時間來確定計劃內(nèi)和計劃外維護的時間和成本效益。有效的數(shù)據(jù)記錄和報告可使清潔污染的光伏組件的時間更有效,而非依賴固定的維護計劃。這種固定維護計劃可能會產(chǎn)生不必要的清潔成本或在糾正不可預測的環(huán)境事件的影響方面出現(xiàn)延誤。優(yōu)化電廠組件功能的關鍵在于正確的預防性、糾正性的維護策略。
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