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對于長時間運行的光伏發電系統，面板積塵對其影響不可小覷。面板表面的灰塵具有反射、散射和吸收太陽輻射的作用，可降低太陽的透過率，造成面板接收到的太陽輻射減少，輸出功率也隨之減小，其作用與灰塵累積厚度成正比。
　　此外，因為灰塵吸收太陽輻射可使光伏面板升溫，并且灰塵中含有一些腐蝕性的化學成分，這也使其光電轉換效率降低。


　　1積塵對光伏發電效率的影響


　　灰塵是顆粒物質，其來源分為自然來源和人為來源。包括：土、沙和巖石在風的作用下形成的細小顆粒和一些動植物的生物質;工業、建筑物和交通等產生的揚塵。


 


　　太陽能光伏發電系統運行過程中，會受到其所處環境灰塵的影響。光伏電池的光電轉換效率與太陽輻射強度有關，灰塵積累在光伏面板表面，會使前蓋玻璃透光率下降，透光率的下降會導致電池的輸出性能下降，沉積濃度越大，透光率越低，面板吸收的輻射量越低，其輸出性能下降越大。


　　在其他條件不變的情況下，安裝面板時傾角越小，相同時間內灰塵累積越多，面板吸收太陽輻射越小。對于單個面板，輸出功率的下降有限，但對于大型并網光伏系統，總輸出功率下降幅度很大，因此導致年功率的損失也很大。


　　獲取的結果表明，在少雨時期，由于面板表面的累積污垢，電池效率損失可達到15% 以上。面板表面污垢灰塵造成年平均發電效率可降低6%。一般來說，空氣中灰塵污垢包括：灰塵、雨水、污染物，它們的存在會導致電池輸出能量的減少。因為灰塵粒子對太陽光向前散射存在較大影響，導致這種集中式模塊的電流損失通常情況下比非集中式的要高很多。


　　在沙特阿拉伯對光伏面板積灰的除塵效果進行了研究，選擇固定傾角24.6°進行為期8個月的實驗，結果表明，每天清洗的面板比從未清洗的面板輸出功率增加了32%。


　　在印度Roorkee地區進行了45°角的積塵遮擋實驗，結果顯示，在灰塵遮蔽作用下光伏面板的平均透射率在10天后降低了8%。


　　以蚌埠2 MW光伏電站進行實驗，結果顯示，灰塵在光伏面板上20天使組件發電功率減少24%，平均每天降低1.2%。


　　在西安城區某分布式光伏電站中設計對比實驗，實驗表明在“降塵”天氣影響下，城區灰塵對光伏系統輸出功率降低影響很大，達到15%。


　　2積塵對光伏面板的影響


　　■ 輻照度


　　覆蓋在光伏面板表面的灰塵阻擋了太陽輻射，導致照射到面板上的有效面積減少，玻璃的透射率降低，削弱了面板所接收的太陽輻射的強度，并且會引起太陽輻照不均勻，使發電量降低，減少了輸出功率。灰塵的沉積濃度越大，面板的透光率越低，其吸收的太陽輻射也越低。


　　■ 散熱


　　覆蓋在光伏面板上的灰塵使通過玻璃板的透射率減小，對太陽輻射起阻礙作用，另外對光伏面板的傳熱形式也產生影響。灰塵附在面板表面阻擋熱量向外傳遞，可能使面板自身熱量得不到釋放，令溫度越來越高，影響光伏發電的效率。


　　現有的光伏電站大多使用硅基太陽電池，對溫度感知十分靈敏，當面板表面積累一定厚度的灰塵時，將導致它的傳熱熱阻增大，對面板有保溫作用，使其散熱功能受到影響。實驗結果顯示，每當電池溫度上升1℃，其輸出功率約下降0.5%。


　　■ 腐蝕


　　灰塵的成分比較復雜，有的是酸性物質，有的是堿性物質，而晶硅光伏面板的主要成分為二氧化硅和石灰石等，如果灰塵碰到空氣中的水汽變濕潤，就可與面板的組成物質產生酸性或堿性反應。


　　一段時間后，光伏面板表面在酸性或堿性環境的侵蝕下逐漸發生腐蝕、損傷，使表面變得坑坑洼洼，導致光伏面板的光學性能衰減，太陽輻射在面板表面發生漫反射，破壞太陽輻射在光伏面板中傳播的均勻性。


　　此外，光伏面板的其他部位也會受到濕潤灰塵的腐蝕，比如結合處、支架等部分，其材料多是各類金屬，發生腐蝕后易導致破損、安全性減弱等問題，可能因強風、地震等自然因素遭到破壞而減少光伏面板服役的壽命。


　　3光伏組件的除塵方法


　　目前有些光伏發電系統還僅依賴于降雨、風等自然作用對光伏面板的積灰進行清除。一些小型光伏電站采用人工清潔的方法，一般用拖把、橡膠刮條或柔軟的抹布進行清洗。


 


　　■ 該方法缺點是在清洗過程中不可避免地會對玻璃面板產生劃痕，磨傷玻璃表面，部分工作需兩人配合作業，效率相對較低;優點是不浪費水電資源，幾乎只有人工成本。


　　大中型光伏電站人工清潔難度較大，一般采用機械清潔的方式。高壓水槍清洗，水經過加壓后形成水汽混合物，將光伏面板表面塵土沖洗干凈，清潔效果較好，因此被很多光伏電站廣泛采用;


　　■ 缺點是對水電需求較大，清潔過程中會形成大量污水，污染環境;投入成本主要是機器和人員工資。清洗車清洗，用水量較大，對面板幾乎沒有損傷，效率較高，但需空間寬闊平坦的地區使用，投入成本較高。


　　還有機械除塵技術，利用機械化的刷子結合噴水沖洗光伏面板的自動除塵裝置等，靠機械力將粉塵掃走


　　■ 優點是自動化強，節省人力。但有些機器清潔效果較差，成本較高