納米涂層光伏組件的清洗效果及清洗周期研究

摘 要：以光伏組件表面污垢為研究對(duì)象，利用納米清洗劑對(duì)光伏組件表面污垢進(jìn)行清洗后，在光伏組件表面涂覆納米涂層，研究灰塵等污垢對(duì)納米涂層光伏組件發(fā)電效率的影響。以某實(shí)際光伏電站為例，進(jìn)行了清洗加涂層處理、只做清洗處理、不做任何處理的3組光伏組串對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并收集了以年為測(cè)試時(shí)間段的光伏組串單瓦發(fā)電量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到了光伏組串的發(fā)電效率差值和能效提升率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：測(cè)試時(shí)間內(nèi)，相較于只做清洗處理的光伏組串，清洗加涂層處理的光伏組串的發(fā)電效率差值均值高7.6%；且納米涂層光伏組件適用于多雨潮濕地區(qū)的光伏電站，光伏組件表面積灰越快清洗成本回收越快。

關(guān)鍵詞：光伏組件；光伏電站運(yùn)維；納米涂層；積灰影響；清洗周期

中圖分類(lèi)號(hào)：TM615 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0" 引言

盡管近年來(lái)中國(guó)的光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量穩(wěn)步增長(zhǎng)，且其已成為全球光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量最大的國(guó)家，但中國(guó)的光伏電站仍面臨降本增效的挑戰(zhàn)。因光伏組件表面積灰導(dǎo)致的光伏電站發(fā)電效率偏低，甚至由此引發(fā)的火災(zāi)等問(wèn)題是光伏電站需要解決的難題。光伏組件表面積灰越多，光伏玻璃的透光率越低，光伏組件的輸出功率也就越小；此外，灰塵中的某些化學(xué)成分還會(huì)破壞光伏玻璃的結(jié)構(gòu)，降低光伏組件的使用壽命[1]。一些地面光伏電站因選址較為偏僻，通常無(wú)法滿(mǎn)足光伏電站的正常清洗周期，導(dǎo)致光伏組件表面存在大量灰塵，造成遮擋；甚至有的屋頂分布式光伏電站因布置在工業(yè)廠房屋頂，光伏組件長(zhǎng)期受到不同類(lèi)型油污、化學(xué)物顆粒等污染物的影響，從而造成光伏組件發(fā)電量損失、光伏組件衰減速度加快等現(xiàn)象，增加了光伏電站后期的運(yùn)維成本。傳統(tǒng)的清水清洗方式已無(wú)法滿(mǎn)足光伏電站在上述光伏組件受污染情況時(shí)的清洗需求。

因此，本文提出采用納米涂層保持光伏組件表面清潔的方法。首先對(duì)光伏電站中光伏組件的常規(guī)清洗方式與納米涂層清洗方式進(jìn)行介紹，然后對(duì)納米涂層光伏組件的清洗周期進(jìn)行計(jì)算，最后以某分布式光伏電站為例進(jìn)行效果驗(yàn)證。以期本研究可在提升光伏組件發(fā)電量的同時(shí)，盡可能減少人工清洗的頻率，以降低光伏電站運(yùn)維成本。

1" 光伏組件的不同清洗方式

光伏組件的發(fā)電效率在很大程度受環(huán)境條件的影響，其中，光伏組件表面的污染物是重要影響因素，不同環(huán)境下，光伏組件面臨的污染情況也不同。比如：中國(guó)東南沿海地區(qū)，光伏電站主要采用農(nóng)光互補(bǔ)光伏電站、海上漂浮式光伏電站等模式，光伏組件表面受鳥(niǎo)糞、海鹽、泥沙等污染物的影響較為嚴(yán)重；中國(guó)西部和北部地區(qū)，由于沙塵天氣頻繁，光伏組件表面易積累沙塵。光伏組件表面的污染物會(huì)對(duì)光伏組件的發(fā)電量產(chǎn)生影響，定期清洗是避免光伏組件因污染而造成發(fā)電量損失的有效方法，且清洗作業(yè)可以顯著提升光伏電站的發(fā)電效益，但每次清洗都需付出高額的人力、物力成本。因此，光伏組件采用何種清洗方式是光伏電站領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。

1.1" 常規(guī)清洗方式

光伏組件的常規(guī)清洗方式主要分為3種，分別為：人工清洗、清潔車(chē)清洗、清洗機(jī)器人清洗。其中，人工清洗方式包括兩種，一種是工作人員利用抹布、拖把等工具通過(guò)拖抹的形式對(duì)光伏組件進(jìn)行清潔。這種方式設(shè)備成本投入最低，但人工成本較高，適合小型光伏電站。另一種是工作人員通過(guò)高壓水槍進(jìn)行清洗。這種清洗方式相較于前者雖然在清洗效率上有所提高，但用水量大，不適用于缺水地區(qū)。

清潔車(chē)清洗方式的優(yōu)點(diǎn)在于用水量小、清洗速度快、清洗效果好。但這種方式受限于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，當(dāng)光伏場(chǎng)區(qū)的地勢(shì)起伏大或地質(zhì)不夠堅(jiān)硬時(shí)，若采用此種方式可能存在清潔車(chē)因受力不均勻而壓壞光伏組件的情況；并且清潔車(chē)通常為大型車(chē)輛，需要由專(zhuān)業(yè)人員駕駛。

目前市場(chǎng)上有兩種清洗機(jī)器人，一種通過(guò)固定框架可直接安裝在光伏組件上的清洗機(jī)器人，其自帶充電板無(wú)需另接電源，且可自動(dòng)設(shè)定清潔時(shí)間進(jìn)行固定的清洗作業(yè)。但這種清洗機(jī)器人的行動(dòng)方式單一，對(duì)于多排光伏組件的清潔，需要安裝機(jī)器人行動(dòng)支架，若不滿(mǎn)足安裝支架的條件，則需要每排光伏組件配備1臺(tái)清洗機(jī)器人，這對(duì)于大型光伏電站而言，清洗機(jī)器人的采購(gòu)需求量大，成本較高。另一種是自由移動(dòng)式清洗機(jī)器人，在光伏陣列間安裝連接帶，設(shè)定好最佳清洗路線后，自由移動(dòng)式清洗機(jī)器人在光伏組件表面進(jìn)行清潔。但這種清洗機(jī)器人適用于平面或坡度較小的屋頂分布式光伏電站，傾角較大的光伏組件和風(fēng)沙較大的地區(qū)不利于此種機(jī)器人穩(wěn)定工作，不適合采用此種機(jī)器人。

1.2" 納米涂層光伏組件的清洗方式

自清潔技術(shù)一般是指材料所具有的自我清潔能力，國(guó)內(nèi)外針對(duì)此技術(shù)的研究最早開(kāi)展于20世紀(jì)70年代，較多是以建筑材料為載體進(jìn)行的研究和推廣應(yīng)用[2]。在光伏發(fā)電領(lǐng)域，自清潔技術(shù)主要應(yīng)用于光伏玻璃，使光伏玻璃表面通過(guò)物理、化學(xué)反應(yīng)，形成特殊的涂層。根據(jù)特性不同，涂層可分為疏水性涂層、親水性涂層、電簾等類(lèi)型。疏水或親水性涂層利用自然風(fēng)或雨水的沖刷達(dá)到自清潔的目的；電簾則是通過(guò)交流電源驅(qū)動(dòng)平行電機(jī)產(chǎn)生的電場(chǎng)進(jìn)行灰塵、污垢等的無(wú)接觸式搬運(yùn)，光伏組件表面灰塵根據(jù)其所帶電荷的極性向相應(yīng)電場(chǎng)移動(dòng)，從而達(dá)到除塵的目的，但成本很高，推廣受限[3]。以有機(jī)親水材料為基體開(kāi)發(fā)的親水性涂層展現(xiàn)出優(yōu)異的親水性，親水角可以輕易達(dá)到5°甚至更低[4]。

本文中納米涂層光伏組件的涂層涂覆步驟為：首先通過(guò)單組分水性納米配方清洗劑對(duì)光伏組件表面積灰及一些頑固不易清洗的油污等遮擋物進(jìn)行全面清洗，該清洗劑的主要成分為6價(jià)鉻，pH值在5～6之間，屬于弱酸清洗劑，能很好地去除有機(jī)污染物；然后采用單組分水性配方納米涂料對(duì)清洗后的光伏組件表面進(jìn)行鍍膜，在光伏組件表面形成一個(gè)具有自清潔功能的納米涂層，該涂層的主要成分同樣為6價(jià)鉻，親水角小于10°，pH值在6～7之間，屬于中性涂料，不會(huì)對(duì)光伏組件表面造成腐蝕。光伏組件涂層涂覆過(guò)程如圖1所示。

該納米涂層可使光伏組件表面形成較低的表面能，且其親水角較小，使水能均勻且快速的擴(kuò)散在光伏組件表面；此外，納米材料中的納米粒子能增加涂層表面液體的接觸面積，提高光伏組件表面液體的分散能力，較好地將光伏組件表面積灰與水結(jié)合，通過(guò)雨水沖刷或水洗清潔，將積灰與水同時(shí)從光伏組件表面帶走，以減少光伏組件清洗作業(yè)頻率。光伏組件納米涂層的親水效果如圖2所示。

2" 納米涂層光伏組件的清洗周期指標(biāo)計(jì)算

如何根據(jù)清洗后的光伏電站發(fā)電效益來(lái)合理規(guī)劃光伏組件清洗周期，以達(dá)到低運(yùn)維成本、高發(fā)電收益的目的，是光伏電站需重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

2.1" 光伏組件發(fā)電效率計(jì)算

光伏組件表面灰塵的累計(jì)程度是判斷光伏組件清洗周期的重要因素之一。本文以不做任何處理的光伏組串作為對(duì)比組，每組選取若干串光伏組串作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，編號(hào)為An，其中n=1，2，3，…；以采用常規(guī)清洗方式的光伏組串作為實(shí)驗(yàn)組，每組選取若干串光伏組串作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，編號(hào)為Bn；1串光伏組串對(duì)應(yīng)1臺(tái)逆變器。在測(cè)試時(shí)間段內(nèi)，分別根據(jù)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)比組光伏組串在單瓦裝機(jī)容量下的發(fā)電量，計(jì)算得到測(cè)試時(shí)間段內(nèi)不同光伏組串的發(fā)電效率，以光伏組串清洗前后的發(fā)電效率差值來(lái)反映清洗方式對(duì)光伏組串發(fā)電性能的影響。

實(shí)驗(yàn)組光伏組串Bn的發(fā)電效率差值Ei，Bn可表示為：

（1）

式中：EAn、EBn分別為測(cè)試時(shí)間段內(nèi)光伏組串An、Bn的發(fā)電效率。

其中，

（2）

式中：Eout為測(cè)試時(shí)間段內(nèi)被測(cè)光伏組串的發(fā)電量；Po為被測(cè)光伏組串的裝機(jī)容量；Hi為測(cè)試時(shí)間段內(nèi)被測(cè)光伏組串接收到的太陽(yáng)輻照量；Gi為太陽(yáng)輻照度。

需要說(shuō)明的是，EBn的計(jì)算方式與式（2）相同。

對(duì)光伏組串清洗前后的發(fā)電效率差值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可由此判斷其清洗效果持續(xù)時(shí)間范圍。該時(shí)間范圍為光伏組串樣本清洗作業(yè)后至其發(fā)電效率差值降至最小值Emin時(shí)的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間間隔。樣本數(shù)據(jù)應(yīng)選取天氣、太陽(yáng)輻照度較好時(shí)的數(shù)值。

假設(shè)清洗效果持續(xù)時(shí)間為N天，由此可計(jì)算出1年內(nèi)需進(jìn)行的清洗次數(shù)Y，將其與光伏電站計(jì)劃的清洗次數(shù)r進(jìn)行以下對(duì)比：

當(dāng)實(shí)驗(yàn)組光伏組串的清洗作業(yè)次數(shù)Yo大于光伏電站計(jì)劃的清洗次數(shù)時(shí)，表明光伏組件在當(dāng)前環(huán)境下積灰頻率較高，發(fā)電效率易受到光伏組件表面污染的影響，從而導(dǎo)致發(fā)電量損失，需要使用納米涂層光伏組件來(lái)提高光伏組件自身的清潔能力。

當(dāng)Yo≤r時(shí)，表明光伏組件在當(dāng)前環(huán)境下積灰頻率較低，光伏組件積灰程度對(duì)光伏組件發(fā)電影響不大，光伏組件可通過(guò)常規(guī)清洗頻次能滿(mǎn)足光伏組件正常運(yùn)行。

2.2" 發(fā)電量增量計(jì)算

光伏組串發(fā)電量增量是評(píng)判光伏組件清洗效果的最有效指標(biāo)，本文通過(guò)測(cè)試時(shí)間段內(nèi)得到的光伏組串單瓦發(fā)電量數(shù)據(jù)，再結(jié)合項(xiàng)目所在地的太陽(yáng)輻照量，計(jì)算出實(shí)驗(yàn)組相較于對(duì)比組在清洗后的能效提升率Bv，其可表示為：

（3）

式中：PHc為測(cè)試時(shí)間范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)組清洗后的發(fā)電量相對(duì)于對(duì)比組的發(fā)電量提升率均值；PHt為測(cè)試時(shí)間范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)組清洗前的發(fā)電量相對(duì)于對(duì)比組的發(fā)電量提升率均值；Hr為光伏組件清洗前一段時(shí)間內(nèi)的太陽(yáng)輻照量均值；Hm為光伏組件清洗后測(cè)試時(shí)間范圍內(nèi)的太陽(yáng)輻照量均值。

其中，

（4）

（5）

式中：Pm為實(shí)驗(yàn)組光伏組串1天的單瓦發(fā)電量；Pr為對(duì)比組光伏組串1天的單瓦發(fā)電量；Nm為清洗后測(cè)試時(shí)間總天數(shù)；Nr為清洗前測(cè)試時(shí)間總天數(shù)。

根據(jù)能效提升率計(jì)算光伏組件單瓦發(fā)電量增量P，即：

（6）

式中：Pa為被測(cè)光伏組件當(dāng)前時(shí)刻的單瓦發(fā)電量。

根據(jù)清洗成本及清洗效益確定發(fā)電量指標(biāo)Pg，即：

（7）

式中：Ep為當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)電價(jià)；C為清洗成本；?S為清洗效益最小值。

2.3" 納米涂層光伏組件的清洗周期預(yù)測(cè)

綜上可知，光伏電站收益是驗(yàn)收光伏組件清洗效果的重要指標(biāo)，需保證清洗有助于提高收益。研究表明：光伏組件積灰程度對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)效率的影響并不是呈線性增長(zhǎng)，合理的光伏組件清洗頻次將使清洗效益更大[6]。積灰程度對(duì)光伏電站日發(fā)電量收益的影響呈線性增長(zhǎng)，當(dāng)達(dá)到發(fā)電量收益影響閾值后對(duì)光伏組件進(jìn)行清洗，隨后進(jìn)入下一個(gè)清洗周期[7]。由此可以看出，合理預(yù)測(cè)光伏組件清洗周期對(duì)提升光伏電站收益極為重要。

當(dāng)光伏組件單瓦發(fā)電量增量高于或等于發(fā)電量指標(biāo)時(shí)，說(shuō)明光伏電站整體運(yùn)行狀況良好，不需要進(jìn)行清洗等運(yùn)維工作。若單瓦發(fā)電量增量低于發(fā)電量指標(biāo)，則再根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤昵闆r判斷是否進(jìn)行清洗工作。

根據(jù)天氣預(yù)報(bào)獲取光伏電站所在地未來(lái)幾天的降水量預(yù)測(cè)值，根據(jù)清洗光伏組件實(shí)際用水量計(jì)算清洗光伏組件實(shí)際用水率Ri：

（8）

式中：Poa為被清洗光伏組件的裝機(jī)容量；Ti為清洗相應(yīng)裝機(jī)容量光伏組件的用水量。

根據(jù)清洗光伏組件實(shí)際用水率計(jì)算達(dá)到光伏組件清洗效果所需的最小降水量ri：

（9）

式中：Sa為需清洗的光伏組件面積。

通過(guò)發(fā)電量指標(biāo)結(jié)合天氣預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)的降雨量確定納米涂層光伏組件的清洗周期，當(dāng)判斷最小降雨量達(dá)到光伏組件實(shí)際清洗需求，則光伏電站不需要再進(jìn)行清洗作業(yè)。若最小降雨量未達(dá)到光伏組件實(shí)際清洗需求，則需要對(duì)光伏組件進(jìn)行清洗作業(yè)。

3" 實(shí)地測(cè)試及數(shù)據(jù)分析

3.1" 納米涂層光伏組件的清洗效果測(cè)試

本文所述光伏電站位于車(chē)間廠房屋頂，時(shí)常有車(chē)間內(nèi)排出的污染物顆粒附著于光伏組件表面（如圖3所示），對(duì)光伏組件造成遮擋，影響了光伏電站的整體發(fā)電效率。因此，針對(duì)此類(lèi)典型光伏電站，研究納米涂層光伏組件的清洗周期具有重要的實(shí)際意義。

在該光伏電站分別選取毗鄰的6臺(tái)同規(guī)格同裝機(jī)容量的組串式逆變器，編號(hào)分別為NB09、NB10、NB16、NB17、NB18、NB19。對(duì)逆變器NB09、NB17連接的光伏組串不進(jìn)行任何清洗處理，作為對(duì)比組；NB18、NB19逆變器連接的光伏組串進(jìn)行清洗作業(yè)但不涂覆納米涂層，作為實(shí)驗(yàn)組1；NB10、NB16逆變器連接的光伏組串首先進(jìn)行清洗作業(yè)，然后再對(duì)光伏組件表面涂覆納米涂層，作為實(shí)驗(yàn)組2。

于2022年6月23日至2023年6月22日進(jìn)行光伏組串清洗測(cè)試，跟蹤并記錄清洗測(cè)試前1個(gè)月及清洗測(cè)試開(kāi)始后1年內(nèi)的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)比組光伏組串單瓦發(fā)電量數(shù)據(jù)，篩選出測(cè)試期間當(dāng)?shù)靥鞖鉅顩r、太陽(yáng)輻照度較好時(shí)的光伏組串單瓦發(fā)電量數(shù)據(jù)，并計(jì)算光伏組串發(fā)電效率差值，通過(guò)統(tǒng)計(jì)相應(yīng)數(shù)據(jù)，得到測(cè)試期內(nèi)兩組實(shí)驗(yàn)組相對(duì)于對(duì)比組光伏組串的發(fā)電效率差值散點(diǎn)圖，如圖4所示。

結(jié)合圖4可知：NB18、NB19逆變器連接的光伏組串只在清洗作業(yè)后的第2個(gè)月，即2022年8月底時(shí)光伏組串的發(fā)電效率差值開(kāi)始持續(xù)低于清洗前。由此可知，該光伏電站的清洗效果持續(xù)時(shí)間為2個(gè)月。

測(cè)試時(shí)間內(nèi)NB18、NB19逆變器連接的光伏組串的能效提升率變化趨勢(shì)如圖5所示。

根據(jù)圖5可以看出：NB18逆變器連接的光伏組串全年超過(guò)10個(gè)月的能效提升率為負(fù)值，結(jié)合清洗運(yùn)維效果持續(xù)時(shí)間，污染較嚴(yán)重光伏組串全年需要清洗次數(shù)不應(yīng)少于5次；NB19逆變器連接的光伏組串全年超過(guò)8個(gè)月的能效提升率為負(fù)值，污染程度較輕的光伏組串全年需要的清洗次數(shù)不應(yīng)少于4次。

結(jié)合圖5中的數(shù)據(jù)，利用式（3）計(jì)算出在測(cè)試時(shí)間內(nèi)NB18、NB19逆變器連接的光伏組串的能效提升率分別為2.30%、0.49%，利用式（6）計(jì)算出單瓦發(fā)電量增量分別為5.17、1.21 kWh。該項(xiàng)目所在地的光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)為0.9元/kWh，實(shí)驗(yàn)組1光伏組串的清洗成本為22.41元/kW。通過(guò)核算發(fā)現(xiàn)，清洗后測(cè)試時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組1光伏組串的提升效益低于清洗成本。

利用式（3）計(jì)算得到在測(cè)試時(shí)間內(nèi)NB10、NB16逆變器連接的光伏組串的能效提升率分別為1.05%、1.89%，利用式（6）計(jì)算出單瓦發(fā)電量增量分別為191.96、341.55 kWh。該項(xiàng)目所在地的光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)為0.9元/kWh，實(shí)驗(yàn)組2光伏組串的清洗成本為31.3元/kW，通過(guò)數(shù)據(jù)跟蹤發(fā)現(xiàn)，涂覆納米涂層后的光伏組件清洗效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1年以上，且自清潔效果依舊，預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)組2光伏組串可在2年內(nèi)回收成本。

測(cè)試時(shí)間內(nèi)NB10、NB16逆變器連接的光伏組串的能效提升率變化趨勢(shì)如圖6所示。

根據(jù)圖6可以看出：NB10、NB16逆變器連接的光伏組串的污染程度較小，測(cè)試時(shí)間內(nèi)的能效提效率為負(fù)值的時(shí)間段較少，說(shuō)明納米涂層光伏組件的自潔效果較為顯著。

3.2" 納米涂層光伏組件清洗后的發(fā)電效率提升分析

在2022年6月22日完成清洗作業(yè)后，清洗當(dāng)天實(shí)驗(yàn)組1、實(shí)驗(yàn)組2光伏組串相較于對(duì)比組的發(fā)電效率差值變化趨勢(shì)明顯。

除去通信故障的逆變器NB17，統(tǒng)計(jì)得到兩組實(shí)驗(yàn)組光伏組串相較于對(duì)比組光伏組串在2022年5月24日至2023年6月22日的發(fā)電效率差值變化趨勢(shì)，如圖7所示。其中，2022年5月24日至2022年6月22日為清洗前1個(gè)月，2022年6月23日至2023年6月22日為采用清洗或清洗加涂層等手段后的時(shí)間。

從圖7可以看出：測(cè)試末期時(shí)，實(shí)驗(yàn)組2光伏組串的發(fā)電效率差值維持在4.10%左右，相比清洗第1天的清洗效果只降低了3.34%；而實(shí)驗(yàn)組1清洗的效果最多只能維持2個(gè)月左右，污垢堆積后的發(fā)電效率值大幅度下降。測(cè)試初期，由于實(shí)驗(yàn)組1光伏組串受到環(huán)境污染物的影響出現(xiàn)光伏組件輸出性能衰減的情況，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)組2光伏組串的發(fā)電效率差值與實(shí)驗(yàn)組1光伏組串發(fā)電效率差值之間的差距較大，但在2023年6月20日后，實(shí)驗(yàn)組2光伏組串發(fā)電效率差值相較于實(shí)驗(yàn)組1光伏組串發(fā)電效率差值的增值趨于穩(wěn)定。截至2023年6月22日，測(cè)試時(shí)間內(nèi)相較于實(shí)驗(yàn)組1光伏組串，實(shí)驗(yàn)組2光伏組串的發(fā)電效率差值均值高7.6%。由于光伏電站處于室外環(huán)境，無(wú)法完全避免因光伏組件意外故障或自然環(huán)境等問(wèn)題導(dǎo)致的發(fā)電量低的問(wèn)題。

通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組1、實(shí)驗(yàn)組2光伏組件發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組2光伏組件在進(jìn)行表面涂層后結(jié)合雨水沖刷清洗，能夠有效分離污垢，使光伏組件表面保持干凈，不影響光伏組件正常發(fā)電效率，從而使光伏組件清洗成本大幅減少，并使光伏電站保持平穩(wěn)收益狀態(tài)。由此可以得出納米涂層光伏組件適用于多雨潮濕地區(qū)的光伏電站，光伏組件表面積灰越快清洗成本回收越快。

4" 結(jié)論

本文以某實(shí)際光伏電站為例，進(jìn)行了清洗加涂層處理、只做清洗處理、不做任何處理的3組光伏組串對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并收集了以年為測(cè)試時(shí)間段的光伏組串單瓦發(fā)電量為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，計(jì)算得到了光伏組串的發(fā)電效率差值和能效提升率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：測(cè)試時(shí)間內(nèi)相較于只做清洗處理的光伏組串，清洗加涂層處理的光伏組串的發(fā)電效率差值均值高7.6%；且納米涂層光伏組件適用于多雨潮濕地區(qū)的光伏電站，光伏組件表面積灰越快清洗成本回收越快。

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Study on cleaning effect and cleaning cycle of nano coated PV modules

Xie Yingqian，Hu Huayou，Wu Yunlai，Yu Tieming，Shao Xuecheng

（Zhejiang CHINT Intelligent Energy Services Co.，Ltd.，Hangzhou 310000，China）

Abstract：Taking the surface dirt of PV modules as the research object，nano cleaning agents are used to clean the surface dirt of PV modules，and then nano coatings are coated on the surface of PV modules to study the effect of dust and other dirt on the power generation efficiency of nano coated PV modules. This paper takes an actual PV power station as an example to conduct a comparative experiment of three groups of PV strings，including cleaning and coating treatment，only cleaning treatment，and no treatment. The single watt power generation of PV strings is collected as the basic data during the annual testing period，and the difference in power generation efficiency and energy efficiency improvement rate of PV strings are calculated. The experimental results show that during the testing time，the average difference in power generation efficiency of the PV string treated with cleaning and coating is 7.6% higher than that of the PV string treated only with cleaning. And the nano coated PV modules are suitable for PV power stations in rainy and humid areas. The faster the surface area of the PV modules is cleaned，the faster the cost recovery.

Keywords：PV modules；PV power station operation and maintenance；nano coating；impact of dust accumulation；cleaning cycle

通信作者：解迎千（1999—），女，學(xué)士，主要從事電站能源管理數(shù)據(jù)分析的研究。yingqian.xie@Astronergy.com