S brzim razvojem čiste energije diljem svijeta, fotonaponska proizvodnja energije postala je važna sila u transformaciji energije. Kao jezgra fotonaponskih sustava za proizvodnju električne energije, učinkovitost proizvodnje električne energije fotonaponskih modula izravno utječe na performanse i ekonomske koristi cijelog sustava. Fotonaponski moduli izloženi su zagađivačima poput prašine, ptičjeg izmeta i ostavljanja na otvorenom dulje vrijeme, što može blokirati sunčevu svjetlost i smanjiti učinkovitost modula u proizvodnji električne energije. Stoga je redovito čišćenje fotonaponskih modula posebno važno. Međutim, čišćenje fotonaponskih modula nije samo jednostavan proces ispiranja, ono zahtijeva određene tehničke zahtjeve i standarde rada.
1 Važnost čišćenja fotonaponskih modula
Površina fotonaponskih modula mora se održavati čistom kako bi se osigurala optimalna apsorpcija svjetlosti i učinkovitost proizvodnje električne energije. Istraživanja su pokazala da zagađivači poput prašine, pijeska i ptičjeg izmeta nakupljeni na površini komponenti mogu ozbiljno utjecati na proizvodnju energije fotonaponskih sustava. Osobito u područjima s velikom prašinom i pješčanim olujama, čišćenje i održavanje fotonaponskih modula su posebno važni.
1. Poboljšajte učinkovitost proizvodnje električne energije
Zagađivači na površini fotonaponskih modula smanjit će njihovu apsorpciju sunčeve svjetlosti i smanjiti njihovu učinkovitost fotoelektrične pretvorbe. Prema relevantnim eksperimentalnim podacima, proizvodnja energije neočišćenih fotonaponskih modula može se smanjiti za 5% do 20%, au ekstremnim uvjetima taj je gubitak čak i veći. Redovito čišćenje može učinkovito obnoviti kapacitet proizvodnje električne energije fotonaponskog sustava.
2. Produžite životni vijek komponenti
Dugoročno nakupljanje zagađivača ne samo da utječe na učinkovitost proizvodnje električne energije fotonaponskih modula, već također može uzrokovati oštećenje materijala modula. Osobito u područjima s jakim pješčanim olujama, produljena pokrivenost površine komponente pijeskom i prašinom može uzrokovati manje trošenje staklene površine komponente, ubrzavajući starenje materijala. Redovito čišćenje može spriječiti trošenje i produžiti radni vijek komponenti.
3. Poboljšati ekonomsku učinkovitost
Za velike fotonaponske elektrane, ulaz i izlaz fotonaponskih modula za čišćenje su usko povezani. Redovito čišćenje može poboljšati ukupnu učinkovitost proizvodnje električne energije u sustavu, povećati prihod od proizvodnje električne energije i smanjiti ekonomske gubitke uzrokovane smanjenjem proizvodnje električne energije. U isto vrijeme, produljenje životnog vijeka komponenti također može uštedjeti troškove održavanja i zamjene, čime se poboljšavaju ukupne ekonomske koristi projekta.
2 Uobičajeni izvori onečišćenja u fotonaponskim modulima
Izvori onečišćenja fotonaponskih modula razlikuju se ovisno o čimbenicima poput geografije, okoliša i vremena. Sljedeći su uobičajeni izvori onečišćenja:
Dust i čestice pijeska
U suhim i vjetrovitim područjima čestice prašine i pijeska u zraku najčešći su izvori onečišćenja za fotonaponske module. Pijesak i prašina ne samo da pokrivaju površinu komponenti, blokirajući izlaganje svjetlu, već također mogu uzrokovati trenje i ogrebotine na površini komponenti zbog sile vjetra.
Ptičji izmet
Ptičji izmet obično djelomično pokriva fotonaponske module i ima ozbiljan utjecaj na panele, jer ne samo da blokira svjetlost, već i nagriza materijale panela, uzrokujući lokalno pregrijavanje i utječući na ukupnu učinkovitost proizvodnje električne energije.
Lišće i druge organske tvari
Uobičajeno je da se organske tvari poput lišća i leševa insekata nakupljaju na fotonaponskim modulima u fotonaponskim elektranama u blizini šuma ili poljoprivrednog zemljišta. Iako ove nečistoće nemaju značajan utjecaj, ako se ne očiste na vrijeme, lako mogu stvoriti sjene na površini komponenti, utječući na učinak proizvodnje električne energije.
Industrijsko onečišćenje
Fotonaponski moduli u blizini industrijskih područja mogu biti pod utjecajem industrijskog onečišćenja poput dima i ispušnih plinova. Ovi zagađivači često imaju jaku adheziju, teško ih je očistiti i imaju značajniji utjecaj na komponente.
3 Osnovna načela za čišćenje fotonaponskih modula
Čišćenje fotonaponskih modula treba slijediti određena načela kako bi se osigurala učinkovitost čišćenja i izbjeglo oštećenje modula.
1. Sigurnost na prvom mjestu
Prilikom čišćenja fotonaponskih modula potrebno je osigurati sigurnost rukovatelja. Osobito kod čišćenja na velikim nadmorskim visinama ili u fotonaponskim elektranama potrebno je nositi zaštitnu opremu i isključiti dovod struje kako bi se izbjegao rizik od strujnog udara.
2. Izbjegavajte korištenje korozivnih kemikalija
Materijal na površini fotonaponskih modula obično je posebno obrađeno staklo, koje ima određene funkcije otpornosti na trošenje i UV otpornosti. Ali ako se za čišćenje koriste korozivne kemikalije, to može oštetiti površinu komponenti, što može dovesti do smanjenja njihove zaštitne učinkovitosti. Stoga se za čišćenje preporuča koristiti neutralna sredstva za čišćenje ili pročišćenu vodu.
3. Umjerena temperatura kako biste izbjegli nagle promjene temperature
Kada čistite fotonaponske module, temperatura vode treba biti blizu temperature površine modula, posebno kada se čisti pod visokom temperaturom ili izravnom sunčevom svjetlošću. Izbjegavajte korištenje hladne vode za iznenadno pranje vrućih fotonaponskih panela, inače može doći do loma stakla.
4. Izbjegavajte grebanje površine komponenti
Prilikom čišćenja fotonaponskih modula treba koristiti meke alate za čišćenje poput meke krpe ili spužve, a treba izbjegavati tvrde četke ili metalne alate kako bi se izbjeglo grebanje površine fotonaponskog panela i utjecalo na njegovu propusnost svjetlosti.
4 Metode čišćenja fotonaponskih modula
U skladu s razmjerom, okolišem i stanjem onečišćenja fotonaponskih elektrana, mogu se odabrati različite metode čišćenja:
Ručno čišćenje najčešća je metoda za male i srednje fotonaponske sustave ili komponente s manje zagađenja. Tijekom čišćenja operater ručno briše pročišćenom vodom, mekom četkom i krpom. Ova metoda ima nisku cijenu i prikladna je za neke distribuirane fotonaponske projekte ili krovne fotonaponske sustave.
Mehaničko čišćenje se obično koristi u velikim fotonaponskim elektranama, kao što su automatski roboti za čišćenje ili vozila za čišćenje. Robot za čišćenje može samostalno hodati po površini fotonaponskih modula i uklanjati zagađivače s površine prskanjem vode i korištenjem mekih četkica. Ova metoda je vrlo učinkovita i prikladna za velike fotonaponske elektrane, ali je početni trošak ulaganja u opremu relativno visok.
Čišćenje dronom tehnologija je u nastajanju koja se koristi na velikim visinama ili udaljenim područjima kojima je teško pristupiti. Dronovi nose uređaje za čišćenje koji mogu brzo i sigurno poprskati i očistiti fotonaponske module. Pogodan je za distribuirane fotonaponske projekte na velikoj nadmorskoj visini ili elektrane s ograničenjima terena.
Neke velike fotonaponske elektrane instaliraju fiksne sustave za ispiranje vodom, koji povremeno aktiviraju uređaje za raspršivanje vode za jednostavno ispiranje fotonaponskih modula. Ova je metoda češća u područjima s obilnim izvorima vode, čime se može postići automatizirano čišćenje i smanjiti ručne operacije.
5 Mjere opreza za čišćenje fotonaponskih modula
Odabir vremena čišćenja
Najbolje vrijeme za čišćenje fotonaponskih modula je ujutro ili navečer, izbjegavajući izravnu sunčevu svjetlost i visoke temperature kako bi se spriječilo neravnomjerno zagrijavanje i lomljenje stakla. U međuvremenu treba izbjegavati kišu ili jak vjetar tijekom procesa čišćenja kako bi se osigurao siguran rad.
Zahtjevi za kvalitetu vode
Zbog osjetljivosti površinskih materijala fotonaponskih modula, kvaliteta vode koja se koristi za čišćenje treba biti što čišća, izbjegavajući korištenje izvora vode koji sadrže visoku količinu minerala ili nečistoća. U suprotnom, zaostale vodene mrlje ili nečistoće mogu stvoriti kamenac na površini fotonaponskih modula, što utječe na učinkovitost proizvodnje električne energije.
Redovito održavanje i čišćenje
Učestalost čišćenja fotonaponskih modula trebala bi biti razumno uređena prema lokalnim uvjetima okoliša i klimatskim karakteristikama. U područjima s više prašine preporuča se čišćenje jednom u kvartalu, dok je u područjima s manje zagađenja dovoljno čišćenje jednom u šest mjeseci do godinu dana.
Pregled i popravak komponenti
Tijekom čišćenja operateri također trebaju redovito pregledavati fotonaponske module na pukotine, ogrebotine ili starenje. Ako se pronađu bilo kakve abnormalnosti, oštećene komponente treba pravovremeno popraviti ili zamijeniti kako bi se osigurao ukupni kapacitet proizvodnje električne energije fotonaponskog sustava.