Odată cu dezvoltarea rapidă a energiei curate la nivel mondial, generarea de energie fotovoltaică a devenit o forță importantă în transformarea energiei. Fiind nucleul sistemelor de generare a energiei fotovoltaice, eficiența de generare a energiei a modulelor fotovoltaice afectează direct performanța și beneficiile economice ale întregului sistem. Modulele fotovoltaice sunt expuse la poluanți precum praful, excrementele de păsări și frunzele în aer liber pentru o perioadă lungă de timp, ceea ce poate bloca lumina soarelui și poate reduce eficiența de generare a energiei a modulelor. Prin urmare, curățarea regulată a modulelor fotovoltaice este deosebit de importantă. Totuși, curățarea modulelor fotovoltaice nu este doar un simplu proces de clătire, ci necesită anumite cerințe tehnice și standarde de funcționare.
1 Importanța curățării modulelor fotovoltaice
Suprafața modulelor fotovoltaice trebuie menținută curată pentru a asigura o absorbție optimă a luminii și eficiență de generare a energiei. Cercetările au arătat că poluanții precum praful, nisipul și excrementele de păsări acumulate pe suprafața componentelor pot afecta grav generarea de energie a sistemelor fotovoltaice. În special în zonele cu mult praf și furtuni de nisip, curățarea și întreținerea modulelor fotovoltaice sunt deosebit de importante.
1. Îmbunătățiți eficiența generării de energie
Poluanții de pe suprafața modulelor fotovoltaice vor reduce absorbția luminii solare și vor reduce eficiența lor de conversie fotoelectrică. Conform datelor experimentale relevante, generarea de energie a modulelor fotovoltaice necurățate poate scădea cu 5% până la 20%, iar în condiții extreme, această pierdere este și mai mare. Curățarea regulată poate restabili în mod eficient capacitatea de generare a energiei a sistemului fotovoltaic.
2. Prelungiți durata de viață a componentelor
Acumularea pe termen lung a poluanților nu numai că afectează eficiența de generare a energiei a modulelor fotovoltaice, dar poate provoca și deteriorarea materialelor modulelor. În special în zonele cu furtuni puternice de nisip, acoperirea prelungită a suprafeței componentei cu nisip și praf poate cauza uzură minoră a suprafeței de sticlă a componentei, accelerând îmbătrânirea materialului. Curățarea regulată poate preveni uzura și poate prelungi durata de viață a componentelor.
3. Îmbunătățirea eficienței economice
Pentru centralele fotovoltaice mari, intrarea și ieșirea modulelor fotovoltaice de curățare sunt strâns legate. Curățarea regulată poate îmbunătăți eficiența generală de generare a energiei a sistemului, poate crește veniturile din generarea de energie și poate reduce pierderile economice cauzate de o scădere a producției de energie. În același timp, prelungirea duratei de viață a componentelor poate economisi și costurile de întreținere și înlocuire, îmbunătățind astfel beneficiile economice generale ale proiectului.
2 Surse comune de poluare în modulele fotovoltaice
Sursele de poluare ale modulelor fotovoltaice variază în funcție de factori precum geografia, mediul și vremea. Următoarele sunt surse comune de poluare:
Dust și particule de nisip
În zonele uscate și cu vânt, particulele de praf și nisip din aer sunt cele mai comune surse de poluare pentru modulele fotovoltaice. Nisipul și praful nu numai că acoperă suprafața componentelor, blocând expunerea la lumină, dar pot provoca și frecare și zgârieturi pe suprafața componentelor din cauza forței vântului.
Excremente de păsări
Excrementele de păsări acoperă de obicei parțial modulele fotovoltaice și au un impact grav asupra panourilor, deoarece nu numai că blochează lumina, ci și corodează materialele panourilor, provocând supraîncălzirea locală și afectând eficiența generală de generare a energiei.
Frunze și alte materii organice
Este obișnuit ca materia organică, cum ar fi frunzele și cadavrele de insecte, să se acumuleze pe modulele fotovoltaice din centralele fotovoltaice din apropierea pădurilor sau a terenurilor agricole. Deși aceste impurități nu au un impact semnificativ, dacă nu sunt curățate în timp util, pot crea cu ușurință umbre pe suprafața componentelor, afectând efectul de generare a energiei.
Poluarea industrială
Modulele fotovoltaice din apropierea zonelor industriale pot fi afectate de poluarea industrială, cum ar fi fumul și gazele de eșapament. Acești poluanți au adesea o aderență puternică, sunt dificil de curățat și au un impact mai semnificativ asupra componentelor.
3 Principii de bază pentru curățarea modulelor fotovoltaice
Curățarea modulelor fotovoltaice trebuie să respecte anumite principii pentru a asigura eficiența curățării evitând în același timp deteriorarea modulelor.
1. Siguranța pe primul loc
La curățarea modulelor fotovoltaice este necesar să se asigure siguranța operatorilor. Mai ales la curățenie la altitudini mari sau în centrale fotovoltaice, este necesar să purtați echipament de protecție și să întrerupeți alimentarea cu energie pentru a evita riscul de electrocutare.
2. Evitați utilizarea substanțelor chimice corozive
Materialul de pe suprafața modulelor fotovoltaice este de obicei din sticlă tratată special, care are anumite funcții de rezistență la uzură și rezistență la UV. Dar dacă se folosesc substanțe chimice corozive pentru curățare, aceasta poate deteriora suprafața componentelor, ducând la scăderea performanței lor de protecție. Prin urmare, se recomandă utilizarea agenților de curățare neutri sau a apei purificate pentru curățare.
3. Temperatură moderată pentru a evita schimbările bruște de temperatură
La curățarea modulelor fotovoltaice, temperatura apei ar trebui să fie apropiată de temperatura de suprafață a modulului, în special atunci când curățați la temperaturi ridicate sau la lumina directă a soarelui. Evita sa folosesti apa rece pentru a spala brusc panourile fotovoltaice fierbinti, altfel se poate sparge sticla.
4. Evitați zgârierea suprafeței componentelor
La curățarea modulelor fotovoltaice, trebuie folosite instrumente moi de curățare, cum ar fi cârpă moale sau burete, iar periile dure sau instrumentele metalice trebuie evitate pentru a evita zgârierea suprafeței panoului fotovoltaic și afectarea transmisiei luminii acestuia.
4 Metode de curățare a modulelor fotovoltaice
În funcție de scara, mediul și starea de poluare a centralelor fotovoltaice, pot fi selectate diferite metode de curățare:
Curățarea manuală este cea mai comună metodă pentru sistemele fotovoltaice de dimensiuni mici și mijlocii sau componentele cu poluare mai puțin severă. În timpul curățării, operatorul șterge manual cu apă purificată, o perie moale și o cârpă. Această metodă are un cost scăzut și este potrivită pentru unele proiecte fotovoltaice distribuite sau sisteme fotovoltaice pe acoperiș.
Curățarea mecanică este folosită în mod obișnuit în centralele fotovoltaice mari, cum ar fi roboții de curățare automată sau vehiculele de curățare. Robotul de curățare poate merge autonom pe suprafața modulelor fotovoltaice și poate îndepărta poluanții de suprafață prin pulverizare cu apă și folosind perii moi. Această metodă este foarte eficientă și potrivită pentru centralele fotovoltaice la scară largă, dar costul investiției inițiale în echipament este relativ mare.
Curățarea cu drone este o tehnologie emergentă folosită în zonele la altitudine mare sau îndepărtate, care sunt greu accesibile. Dronele poartă dispozitive de curățare care pot pulveriza și curăța rapid și în siguranță modulele fotovoltaice. Este potrivit pentru proiecte fotovoltaice distribuite la altitudine mare sau centrale electrice cu limitări de teren.
Unele centrale fotovoltaice mari instalează sisteme fixe de spălare a apei, care activează periodic dispozitive de pulverizare cu apă pentru a efectua spălarea simplă a modulelor fotovoltaice. Această metodă este mai frecventă în zonele cu resurse abundente de apă, care pot realiza curățarea automată și pot reduce operațiunile manuale.
5 Precauții pentru curățarea modulelor fotovoltaice
Alegerea timpului de curățare
Cel mai bun moment pentru a curăța modulele fotovoltaice este dimineața sau seara, evitând lumina directă a soarelui și temperaturile ridicate pentru a preveni încălzirea neuniformă și spargerea sticlei. Între timp, vremea ploioasă sau vântul puternic ar trebui evitată în timpul procesului de curățare pentru a asigura funcționarea în siguranță.
Cerințe de calitate a apei
Datorită sensibilității materialelor de suprafață ale modulelor fotovoltaice, calitatea apei utilizate pentru curățare trebuie să fie cât mai curată posibil, evitând utilizarea surselor de apă cu conținut ridicat de minerale sau impurități. În caz contrar, petele sau impuritățile reziduale de apă pot forma depuneri pe suprafața modulelor fotovoltaice, afectând eficiența producției de energie.
Întreținere și curățare regulată
Frecvența de curățare a modulelor fotovoltaice trebuie aranjată în mod rezonabil în funcție de condițiile locale de mediu și de caracteristicile climatice. În zonele cu mai mult praf, se recomandă curățarea o dată la trimestru, în timp ce pentru zonele cu mai puțină poluare este suficientă curățarea o dată la șase luni până la un an.
Verificarea și repararea componentelor
În timpul curățării, operatorii ar trebui, de asemenea, să inspecteze regulat modulele fotovoltaice pentru a detecta crăpături, zgârieturi sau îmbătrânire. Dacă sunt găsite anomalii, componentele deteriorate trebuie reparate sau înlocuite în timp util pentru a asigura capacitatea totală de generare a energiei a sistemului fotovoltaic.