光伏板灰塵堆積影響的計算方法和區域化灰塵堆積概述

王維鵬　魏圓慧

摘 要：光伏副產品與日劇增的今天，與兼具實用性和美觀為一體的太陽能公路、花園照明系統的廣泛使用，其光伏面板積灰致使轉換效率的降低的問題，使光伏板清潔體系日漸成熟，綜和分析了國內外相關研究成果，總結并提出了光伏板灰塵堆積影響計算方法。敘述了區域化灰塵堆積的特點，以做出更好更優的機械設備來運用到實際生產中。

關鍵詞：光伏板清潔；區域化；灰塵堆積計算

1 引言

因光伏組件室外安裝的特點，受自然和氣候條件的影響很大，特別是空氣中的顆粒物，如灰塵等物質附著在光伏板上表面，阻擋部分光線的照射，使組件的整體能量轉換效率大幅下降，發電量減少。據文獻數據，在我國西北部地區，一個月沉積的沙塵如果不及時清掃，導致光伏組件的發電量降低，甚至大于30%。當下雨時，部分含石灰巖的沙土質灰塵，還會被雨水溶化，附著并沉積在光伏板表面，逐漸在光伏板外表面形成一層高附著力的薄膜狀物質，嚴重影響光伏組件的發電效率。

2 灰塵陰影損失計算公式

如果結合光照強度來監測板面灰塵的話，可以遵循灰塵陰影損失計算公式2-1、2、3、4計算，并加裝光照強度對照裝置，即現理論光照強度和發電量作比較，差值過大啟動清潔器。按實際情況調整的值，而啟動光伏清潔器，從而實現監測灰塵靈敏度的調節。其中要說明的是，為各項其他因素k值的乘積。初始條件下調整之，從而能獲得最高的灰塵清潔效率。

—當前光照條件下組件的最高輸出電流

當前光照條件下組件的最高的輸出電壓

—標準的太陽輻照強度，值為1000W/；

—當前測量的太陽輻照強度

—光伏組件的最佳條件下的輸出電流

光伏組件的最佳條件下的輸出電壓

—當前測量的太陽輻照強度與標準的輻照強度的差，

—實際組件溫度與標準組件溫度的差，

當前光照條件下光伏板應產生的功率

—灰塵積累造成的功率損失值

—光伏組件的傳輸功率耗損，光伏組件老化耗損，逆變器功率耗損等因素的乘積

光伏板實際輸出功率

a、b、c—補償系數，根據光伏組件實驗數據進行擬合得到，并根據實測數據定期修正。

3 區域化灰塵堆積的分析

3.1區域化思想的建立

廣義化的灰塵清潔大多數指代的是自然來源之中的土壤、沙塵、巖石的自然風化導致的浮塵堆積，隨著自然風的流動，致使自然條件下的灰塵堆積。如今來看，分區化，區域化的灰塵更多的紙袋附著性的固體顆粒甚至具有附著性的一切固體，例如粉塵污染的工廠附近光伏組件板面上附著的更多是粉塵顆粒，這一理論和葉片表面的粉塵富集有很大關聯。

3.2區域化的光伏組件灰塵清潔

本文給出大型光伏電站的清潔裝置選用與設計的方法，即按照各區域的不同種類的灰塵分類選擇不同種類的清潔器，如西北地區沙塵較多的地區要選擇水射流間清掃裝置互用的一種類型。之后的研究對于清潔裝置的選擇盡量先對當地的灰塵富集層做分析，選擇合適的適于該地區，該區域的合理的清潔方式來進行設計，當然，個板清潔對于區域化的要求更高，例如：同一路段的太陽能路燈，處于樹木旁邊的光伏組件很容易受鳥糞的侵擾，造成了對于同一區域的清潔裝置的錯誤選用。

另外，光伏板面的平整度，面板玻璃材質（大多采用3.2mm、4mm的低鐵超白絨面或光面鋼化玻璃，且透光率90%以上），都將成為灰塵清理研究的考慮因素，特別說明的是，目前有些廠家開始研制納米鍍膜技術，該技術不僅可以增加板面透光率，還可以減少灰塵雨水對電池板表面的污染程度，此研究方式也是一種清潔技術的發展。

參考文獻

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