Η ατμοσφαιρική σκόνη είναι ένας από τους βασικούς παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση της παραγωγής ηλιακής ενέργειας. Η ρύπανση από σκόνη θα μειώσει σημαντικά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας των φωτοβολταϊκών σταθμών, η οποία εκτιμάται ότι είναι τουλάχιστον 5 τοις εκατό ετησίως. Εάν η παγκόσμια εγκατεστημένη ισχύς αναμένεται να φτάσει περίπου τα 500 GW το 2020, η ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας θα μειωθεί λόγω της σκόνης. Η οικονομική ζημία που θα προκληθεί από τον όγκο θα φτάσει τα 5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Καθώς η εγκατεστημένη βάση των σταθμών παραγωγής ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται, αυτή η απώλεια θα γίνει πιο σοβαρή – όταν η παγκόσμια εγκατεστημένη ισχύς είναι περίπου 1400 GW το 2030, η οικονομική απώλεια που προκαλείται από τη σκόνη αναμένεται να φτάσει τα 13 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.
01
επίδραση θερμοκρασίας
Προς το παρόν, οι φωτοβολταϊκοί σταθμοί χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον μονάδες ηλιακών κυψελών με βάση το πυρίτιο, οι οποίες είναι πολύ ευαίσθητες στη θερμοκρασία. Με τη συσσώρευση σκόνης στην επιφάνεια των πλαισίων, η αντίσταση μεταφοράς θερμότητας των φωτοβολταϊκών μονάδων αυξάνεται και γίνονται το θερμομονωτικό στρώμα στα φωτοβολταϊκά πλαίσια, επηρεάζοντας τη διάχυση της θερμότητάς τους. . Μελέτες έχουν δείξει ότι η θερμοκρασία των ηλιακών κυψελών αυξάνεται κατά 1 βαθμό και η ισχύς εξόδου μειώνεται κατά περίπου 0,5 τοις εκατό. Επιπλέον, όταν η μονάδα μπαταρίας εκτίθεται στο φως του ήλιου για μεγάλο χρονικό διάστημα, το καλυμμένο μέρος θερμαίνεται πολύ πιο γρήγορα από το ακάλυπτο μέρος, με αποτέλεσμα να καίγονται σκοτεινά σημεία όταν η θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή. Υπό κανονικές συνθήκες φωτισμού, το σκιασμένο τμήμα του πίνακα θα αλλάξει από μονάδα παραγωγής ενέργειας σε μονάδα κατανάλωσης και το σκιασμένο φωτοβολταϊκό στοιχείο θα γίνει αντίσταση φορτίου που δεν παράγει ηλεκτρισμό, καταναλώνοντας την ισχύ που παράγεται από τη συνδεδεμένη μπαταρία. είναι η παραγωγή θερμότητας, η οποία είναι το φαινόμενο του hot spot. Αυτή η διαδικασία θα επιδεινώσει τη γήρανση του πίνακα της μπαταρίας, θα μειώσει την απόδοση και θα προκαλέσει την καύση των εξαρτημάτων σε σοβαρές περιπτώσεις.
02
αποτέλεσμα απόφραξης
Η σκόνη προσκολλάται στην επιφάνεια του πάνελ της μπαταρίας, η οποία θα μπλοκάρει, θα απορροφήσει και θα αντανακλά το φως, το πιο σημαντικό από τα οποία είναι το μπλοκάρισμα του φωτός. Η επίδραση ανάκλασης, απορρόφησης και σκίασης των σωματιδίων σκόνης στο φως επηρεάζει την απορρόφηση του φωτός από τα φωτοβολταϊκά πάνελ, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση της παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας. Η σκόνη που εναποτίθεται στην επιφάνεια λήψης φωτός-των εξαρτημάτων του πίνακα θα μειώσει πρώτα τη διαπερατότητα του φωτός στην επιφάνεια του πίνακα. Δεύτερον, η γωνία πρόσπτωσης κάποιου φωτός θα αλλάξει, με αποτέλεσμα το φως να εξαπλωθεί ανομοιόμορφα στο γυάλινο κάλυμμα. Μελέτες έχουν δείξει ότι υπό τις ίδιες συνθήκες, η ισχύς εξόδου των καθαρών εξαρτημάτων του πίνακα είναι τουλάχιστον 5 τοις εκατό υψηλότερη από εκείνη των μονάδων ρύπανσης και όσο υψηλότερη είναι η ποσότητα ρύπανσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η μείωση στην απόδοση της μονάδας εξόδου.
03
Επιδράσεις διάβρωσης
Η επιφάνεια των φωτοβολταϊκών πάνελ είναι ως επί το πλείστον κατασκευασμένη από γυαλί και τα κύρια συστατικά του γυαλιού είναι το πυρίτιο και ο ασβεστόλιθος. Όταν η υγρή όξινη ή αλκαλική σκόνη προσκολλάται στην επιφάνεια του γυάλινου καλύμματος, τα συστατικά του γυάλινου καλύμματος μπορεί να αντιδράσουν με οξύ ή αλκάλιο. Καθώς ο χρόνος του γυαλιού σε όξινο ή αλκαλικό περιβάλλον αυξάνεται, η επιφάνεια του γυαλιού θα διαβρώνεται αργά, με αποτέλεσμα να σχηματίζονται κοιλώματα και κοιλώματα στην επιφάνεια, με αποτέλεσμα τη διάχυτη αντανάκλαση του φωτός στην επιφάνεια της πλάκας κάλυψης. και καταστρέφεται η ομοιομορφία διάδοσης στο ποτήρι. , όσο πιο τραχιά είναι η πλάκα κάλυψης του φωτοβολταϊκού στοιχείου, τόσο μικρότερη είναι η ενέργεια του διαθλασμένου φωτός και μειώνεται η πραγματική ενέργεια που φτάνει στην επιφάνεια του φωτοβολταϊκού στοιχείου, με αποτέλεσμα τη μείωση της παραγωγής ενέργειας του φωτοβολταϊκού στοιχείου. Και οι τραχιές, κολλώδεις επιφάνειες με υπολείμματα κόλλας τείνουν να συσσωρεύουν περισσότερη σκόνη από τις πιο λείες επιφάνειες. Επιπλέον, η ίδια η σκόνη θα προσελκύσει επίσης τη σκόνη. Μόλις υπάρξει η αρχική σκόνη, θα οδηγήσει σε περισσότερη συσσώρευση σκόνης και θα επιταχύνει την εξασθένηση της παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά κύτταρα.
04
Θεωρητική Ανάλυση Καθαρισμού Σκόνης
Η γυάλινη επιφάνεια των φωτοβολταϊκών μονάδων που τοποθετούνται σε εξωτερικούς χώρους μπορεί να παγιδεύσει και να συσσωρεύσει σωματίδια σκόνης, σχηματίζοντας ένα κάλυμμα σκόνης που εμποδίζει το φως να εισέλθει στις κυψέλες. Η βαρύτητα, οι δυνάμεις van der Waals και οι δυνάμεις ηλεκτροστατικού πεδίου συμβάλλουν στη συσσώρευση σκόνης. Τα σωματίδια σκόνης όχι μόνο αλληλεπιδρούν έντονα με την επιφάνεια του φωτοβολταϊκού γυαλιού, αλλά αλληλεπιδρούν και μεταξύ τους. Για να καθαρίσετε τη σκόνη, αφαιρείτε τη σκόνη από την επιφάνεια του πίνακα. Για να αφαιρέσετε τη σκόνη στην επιφάνεια της πλακέτας της μπαταρίας, είναι απαραίτητο να ξεπεραστεί η πρόσφυση μεταξύ της σκόνης και της πλακέτας της μπαταρίας. Η σκόνη στην πλάκα της μπαταρίας έχει συγκεκριμένο πάχος. Κατά τον καθαρισμό του, μπορεί να εφαρμοστεί ένα παράλληλο φορτίο, ένα φορτίο σε μια ορισμένη γωνία (ή κατακόρυφη) στην πλάκα της μπαταρίας ή μια περιστρεφόμενη ροπή στρέψης στο στρώμα σκόνης για να καταστρέψει την πρόσφυση μεταξύ της σκόνης και της πλάκας της μπαταρίας. Προσθετικό αποτέλεσμα, αφαιρώντας έτσι τη σκόνη.
q—το φορτίο παράλληλο στην πλάκα της μπαταρίας. F—το φορτίο σε μια ορισμένη γωνία ή κάθετα στην πλάκα της μπαταρίας. M—η ροπή περιστροφής που εφαρμόζεται στο στρώμα σκόνης
Για την απομάκρυνση των σωματιδίων σκόνης, είναι απαραίτητο να ξεπεραστεί η εφαπτομενική δύναμη πρόσφυσης και η κανονική δύναμη πρόσφυσης των σωματιδίων σκόνης. Η κανονική δύναμη πρόσφυσης είναι η δύναμη πρόσφυσης μεταξύ των σωματιδίων σκόνης και της πλάκας της μπαταρίας και η εφαπτομενική δύναμη πρόσφυσης είναι σχετικά μικρή και μπορεί γενικά να αγνοηθεί. . Εάν η σκόνη αφαιρεθεί από την κατακόρυφη κατεύθυνση, είναι απαραίτητο μόνο να ξεπεραστεί η κανονική δύναμη πρόσφυσης, όπως ο καθαρισμός με νερό, η διαδικασία διαβροχής των σωματιδίων σκόνης, κυρίως για να ξεπεραστεί η κανονική δύναμη πρόσφυσης. Όταν το νερό καθαρίζεται, η διαμοριακή απόσταση αυξάνεται κυρίως, γεγονός που μειώνει την έλξη van der Waals και παράγει άνωση και υπερνικά τη δύναμη van der Waals και τη βαρύτητα της δύναμης πρόσφυσης των σωματιδίων σκόνης. Η προσθήκη ενός επιφανειοδραστικού στο νερό κάνει το αποτέλεσμα πιο έντονο και επίσης δημιουργεί μια ισχυρή ηλεκτροστατική δύναμη που αφαιρεί τη σκόνη από τα πάνελ. Η εφαπτομενική δύναμη πρόσφυσης πρέπει επίσης να ξεπεραστεί όταν τα σωματίδια σκόνης κινούνται σε σχέση με την πλάκα της μπαταρίας.