Sparčiai vystantis švariai energijai visame pasaulyje, fotovoltinės energijos gamyba tapo svarbia energijos transformavimo jėga. Fotovoltinių modulių, kaip fotovoltinių energijos gamybos sistemų pagrindo, energijos gamybos efektyvumas tiesiogiai veikia visos sistemos veikimą ir ekonominę naudą. Fotovoltiniai moduliai yra veikiami teršalų, tokių kaip dulkės, paukščių išmatos ir ilgą laiką paliekami lauke, o tai gali blokuoti saulės šviesą ir sumažinti modulių energijos gamybos efektyvumą. Todėl ypač svarbu reguliariai valyti fotovoltinius modulius. Tačiau fotovoltinių modulių valymas nėra tik paprastas skalavimo procesas, tam reikalingi tam tikri techniniai reikalavimai ir veikimo standartai.
1 Fotovoltinių modulių valymo svarba
Fotovoltinių modulių paviršius turi būti švarus, kad būtų užtikrintas optimalus šviesos sugertis ir energijos gamybos efektyvumas. Tyrimai parodė, kad ant komponentų paviršiaus susikaupę teršalai, tokie kaip dulkės, smėlis ir paukščių išmatos, gali rimtai paveikti fotovoltinių sistemų energijos gamybą. Ypač tose vietose, kur daug dulkių ir smėlio audrų, ypač svarbu valyti ir prižiūrėti fotovoltinius modulius.
1. Pagerinti energijos gamybos efektyvumą
Fotovoltinių modulių paviršiuje esantys teršalai sumažins saulės šviesos sugertį ir fotoelektrinės konversijos efektyvumą. Atitinkamais eksperimentiniais duomenimis, neišvalytų fotovoltinių modulių energijos gamyba gali sumažėti nuo 5% iki 20%, o ekstremaliomis sąlygomis šis nuostolis yra dar didesnis. Reguliarus valymas gali veiksmingai atkurti fotovoltinės sistemos energijos gamybos pajėgumus.
2. Prailginkite komponentų tarnavimo laiką
Ilgalaikis teršalų kaupimasis ne tik turi įtakos fotovoltinių modulių energijos gamybos efektyvumui, bet ir gali pakenkti modulių medžiagoms. Ypač vietose, kuriose yra stiprių smėlio audrų, ilgalaikis komponento paviršiaus padengimas smėliu ir dulkėmis gali nežymiai susidėvėti komponento stiklinis paviršius ir pagreitinti medžiagos senėjimą. Reguliarus valymas gali užkirsti kelią dilimui ir pailginti komponentų tarnavimo laiką.
3. Gerinti ekonominį efektyvumą
Didelių fotovoltinių elektrinių valymo fotovoltinių modulių įvestis ir išėjimas yra glaudžiai susiję. Reguliarus valymas gali pagerinti bendrą sistemos energijos gamybos efektyvumą, padidinti pajamas iš elektros energijos ir sumažinti ekonominius nuostolius, atsirandančius dėl sumažėjusio energijos gamybos. Tuo pačiu metu, pailginus komponentų tarnavimo laiką, taip pat galima sutaupyti priežiūros ir pakeitimo išlaidas, taip pagerinant bendrą projekto ekonominę naudą.
2 Dažni taršos šaltiniai fotovoltiniuose moduliuose
Fotovoltinių modulių taršos šaltiniai skiriasi priklausomai nuo tokių veiksnių kaip geografija, aplinka ir oras. Toliau pateikiami dažni taršos šaltiniai:
Dust ir smėlio dalelės
Sausose ir vėjuotose vietose ore esančios dulkės ir smėlio dalelės yra dažniausias fotovoltinių modulių taršos šaltinis. Smėlis ir dulkės ne tik padengia komponentų paviršių, blokuodami šviesos poveikį, bet ir dėl vėjo jėgos gali sukelti komponentų paviršiaus trintį ir įbrėžimus.
Paukščių išmatos
Paukščių išmatos dažniausiai iš dalies dengia fotovoltinius modulius ir daro didelę įtaką plokštėms, nes jos ne tik blokuoja šviesą, bet ir korozuoja plokščių medžiagas, sukelia vietinį perkaitimą ir turi įtakos bendram elektros energijos gamybos efektyvumui.
Lapai ir kitos organinės medžiagos
Įprasta, kad organinės medžiagos, tokios kaip lapai ir vabzdžių lavonai, kaupiasi ant fotovoltinių modulių fotovoltinėse elektrinėse šalia miškų ar dirbamos žemės. Nors šie nešvarumai neturi reikšmingo poveikio, tačiau laiku neišvalius gali lengvai susidaryti šešėlių ant komponentų paviršiaus, turinčio įtakos energijos gamybos efektui.
Pramonės tarša
Fotovoltinius modulius, esančius netoli pramoninių zonų, gali paveikti pramoninė tarša, pvz., dūmai ir išmetamosios dujos. Šie teršalai dažnai stipriai sukimba, yra sunkiai valomi ir turi didesnį poveikį komponentams.
3 Pagrindiniai fotovoltinių modulių valymo principai
Valant fotovoltinius modulius reikia laikytis tam tikrų principų, kad būtų užtikrintas valymo efektyvumas ir išvengta modulių pažeidimo.
1. Saugumas pirmiausia
Valant fotovoltinius modulius būtina užtikrinti operatorių saugumą. Ypač valant dideliame aukštyje arba fotovoltinėse elektrinėse, būtina dėvėti apsaugines priemones ir atjungti elektros tiekimą, kad išvengtumėte elektros smūgio pavojaus.
2. Nenaudokite korozinių cheminių medžiagų
Medžiaga ant fotovoltinių modulių paviršiaus dažniausiai yra specialiai apdorotas stiklas, turintis tam tikras atsparumo dilimui ir atsparumo UV spinduliams funkcijas. Tačiau jei valymui naudojamos ėsdinančios cheminės medžiagos, tai gali pažeisti komponentų paviršių ir dėl to sumažėti jų apsauginės savybės. Todėl valymui rekomenduojama naudoti neutralias valymo priemones arba išvalytą vandenį.
3. Vidutinė temperatūra, kad būtų išvengta staigių temperatūros pokyčių
Valant fotovoltinius modulius, vandens temperatūra turi būti artima modulio paviršiaus temperatūrai, ypač valant esant aukštai temperatūrai arba tiesioginiams saulės spinduliams. Venkite staigiai plauti karštas fotovoltines plokštes šaltu vandeniu, nes priešingu atveju stiklas gali sulūžti.
4. Nebraižykite komponentų paviršiaus
Valant fotovoltinius modulius reikia naudoti minkštus valymo įrankius, pvz., minkštą šluostę ar kempinę, ir vengti kietų šepečių ar metalinių įrankių, kad nesubraižytų fotovoltinės plokštės paviršiaus ir nepakenktų jos šviesos pralaidumui.
4 Fotovoltinių modulių valymo būdai
Atsižvelgiant į fotovoltinių elektrinių mastą, aplinką ir užterštumą, galima pasirinkti skirtingus valymo būdus:
Rankinis valymas yra labiausiai paplitęs būdas mažoms ir vidutinio dydžio fotovoltinėms sistemoms arba komponentams, kurių tarša yra mažesnė. Valymo metu operatorius rankiniu būdu nuvalo išvalytu vandeniu, minkštu šepetėliu ir šluoste. Šis metodas yra nebrangus ir tinka kai kuriems paskirstytiems fotovoltiniams projektams arba stogo fotovoltinėms sistemoms.
Mechaninis valymas dažniausiai naudojamas didelėse fotovoltinėse elektrinėse, tokiose kaip automatiniai valymo robotai ar valymo transporto priemonės. Valymo robotas gali savarankiškai vaikščioti fotovoltinių modulių paviršiumi ir pašalinti paviršiaus teršalus purškdamas vandenį ir naudodamas minkštus šepečius. Šis metodas yra labai efektyvus ir tinkamas didelėms fotovoltinėms elektrinėms, tačiau pradinės įrangos investicijų sąnaudos yra gana didelės.
Dronų valymas yra nauja technologija, naudojama dideliame aukštyje arba atokiose sunkiai pasiekiamose vietose. Dronuose yra valymo įrenginiai, kuriais galima greitai ir saugiai purkšti ir išvalyti fotovoltinius modulius. Jis tinka didelio aukščio paskirstytiems fotovoltiniams projektams arba elektrinėms su reljefo apribojimais.
Kai kuriose didelėse fotovoltinės elektrinėse įdiegtos stacionarios vandens plovimo sistemos, kurios periodiškai įjungia vandens purškimo įtaisus, kad galėtų atlikti paprastą fotovoltinių modulių praplovimą. Šis metodas labiau paplitęs vietovėse, kuriose gausu vandens išteklių, todėl galima pasiekti automatinį valymą ir sumažinti rankinių operacijų skaičių.
5 Atsargumo priemonės valant fotovoltinius modulius
Valymo laiko pasirinkimas
Geriausias laikas valyti fotovoltinius modulius yra rytas arba vakaras, vengiant tiesioginių saulės spindulių ir aukštos temperatūros, kad stiklas neįkaistų ir nesudužtų. Tuo tarpu valymo metu reikėtų vengti lietingo ar stipraus vėjo, kad būtų užtikrintas saugus veikimas.
Vandens kokybės reikalavimai
Dėl fotovoltinių modulių paviršiaus medžiagų jautrumo valymui naudojamas vanduo turi būti kuo švaresnis, vengiant vandens šaltinių, kuriuose yra daug mineralų ar priemaišų. Priešingu atveju ant fotovoltinių modulių paviršiaus gali susidaryti likutinės vandens dėmės arba priemaišos, kurios gali turėti įtakos energijos gamybos efektyvumui.
Reguliari priežiūra ir valymas
Fotovoltinių modulių valymo dažnis turėtų būti pagrįstai nustatytas atsižvelgiant į vietos aplinkos sąlygas ir klimato ypatybes. Vietose, kuriose yra daugiau dulkių, rekomenduojama valyti kartą per ketvirtį, o mažiau užterštose vietose pakanka valyti kartą per šešis mėnesius iki metų.
Komponentų patikra ir remontas
Valydami operatoriai taip pat turėtų reguliariai tikrinti, ar fotovoltiniuose moduliuose nėra įtrūkimų, įbrėžimų ar senėjimo. Jei aptinkama kokių nors sutrikimų, pažeisti komponentai turi būti laiku pataisyti arba pakeisti, kad būtų užtikrintas bendras fotovoltinės sistemos energijos gamybos pajėgumas.