越來越多的太陽能行業報告表明,太陽能電池組件污染所造成的經濟損失和生產損失令人吃驚。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 公司研發的灰塵監測系統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、農業活動、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) 是粉塵積聚發生率最高的地區,這一問題影響了全球的光伏工業園區,導致維護、維修的成本增加,并可能降低了能源產量。
如果不加以控制,最初的光伏污染會導致能量的產能減少;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能。在較干燥的環境中(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)在光伏站內產生,日出和日落時的生產損失最大,雖然這些時刻僅占當天剩余時間的總產能的一小部分,但準確監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),并充分發揮太陽能轉換高效生產時間的潛能。
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,單個電池或隔離區內的軟陰影可以通過公用逆變器在其他并聯支路中引發電流不平衡。在單個支路上,光伏陣列隔離區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,逆變器將檢測并調節降低電壓。然而,并聯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支路將傳送不同電壓,致使調節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,同時提高產能
減少因光伏組件污染而導致的發電量,降低產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) 的數據,并與同類“潔凈”組件的預期數據進行比較。詳細而準確地監控污染率將通過顯著減少“停機”時間來確定計劃內和計劃外維護的時間和成本效益。有效的數據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生不必要的清潔成本或在糾正不可預測的環境事件的影響方面出現延誤。優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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