光伏組件積灰檢測(cè)系統(tǒng)：避免灰塵堆積影響發(fā)電，為電站的正常運(yùn)行保駕護(hù)航【FT-HS1】此光伏電站灰塵檢測(cè)儀融合了先進(jìn)的傳感器技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，具備快速響應(yīng)和長期穩(wěn)定運(yùn)行的特點(diǎn)。它能夠?qū)夥娬颈砻娴幕覊m進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過專業(yè)的數(shù)據(jù)分析模型，預(yù)測(cè)灰塵對(duì)發(fā)電效率的影響，為電站運(yùn)維人員制定合理的清潔計(jì)劃提供有力支持。
一、產(chǎn)品概述
太陽能組件玻璃上的污染物是快速影響光伏電站的主要問題之一，會(huì)降低發(fā)電效率和性價(jià)比。灰塵污染會(huì)大幅降低光伏電站發(fā)電量,估計(jì)每年至少在5%以上。采用藍(lán)光污染物光閉環(huán)測(cè)量(OMBP)技術(shù),可以很容易安裝到新建或現(xiàn)有的光伏陣列中，并集成到電站管理系統(tǒng)中。該裝置安裝在光伏板的框架上。通過連續(xù)測(cè)量玻璃上污染物帶來的傳輸損耗，從而計(jì)算出陽光到達(dá)太陽能組件的減少量。
通過測(cè)量污染物的比例(SR)，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化為發(fā)電量的損失。這使運(yùn)維人員知道污染物何時(shí)達(dá)到臨界點(diǎn)，并且已經(jīng)有必要開始清洗程序。該產(chǎn)品不需要維護(hù)，只需在清洗周圍組件時(shí)以同樣的方式進(jìn)行清洗。
因?yàn)榇笮凸夥娬驹谡麄€(gè)園區(qū)中有不同的污染率，所以IEC 61724-1標(biāo)準(zhǔn)中要求多點(diǎn)測(cè)量。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，在采購成本、安裝和維護(hù)成本要低得多，這使得它更加經(jīng)濟(jì)，因此可以在需要的時(shí)間和地點(diǎn)計(jì)劃進(jìn)行清理。
二、灰塵對(duì)光伏發(fā)電的影響
大家都知道灰塵覆蓋在組件上，形成遮擋現(xiàn)象，直接導(dǎo)致組件功率輸出下降，而且灰塵長期粘附對(duì)組件具有一定的腐蝕作用。同時(shí)，灰塵一直存在會(huì)造成組件的熱斑，進(jìn)一步降低組件的輸出功率，甚至影響組件的壽命。并且熱斑效應(yīng)對(duì)于組件來說是不可逆的，一旦出現(xiàn)沒有彌補(bǔ)的手段，只能選擇更換組件。否則會(huì)影響發(fā)電量，還有可能給電站帶來安全隱患。
國內(nèi)外多個(gè)調(diào)查機(jī)構(gòu)針對(duì)灰塵影響光伏系統(tǒng)功率衰減進(jìn)行研究，得出數(shù)據(jù)如圖1所示。
從上圖可以看出我國光伏系統(tǒng)輸出功率受灰塵影響平均約20%左右。
灰塵對(duì)光伏發(fā)電的影響主要?dú)w結(jié)為以下三個(gè)方面：
1、溫度影響
目前光伏電站較多使用硅基太陽電池組件,該組件對(duì)溫度十分敏感,隨灰塵在組件表面的積累,增大了光伏組件的傳熱熱阻,成為光伏組件上的隔熱層,影響其散熱。
研究表明太陽能電池溫度上升1℃,輸出功率約下降0.5%。且電池組件在長久陽光照射下,被遮蓋的部分升溫速度遠(yuǎn)大于未被遮蓋部分,致使溫度過高出現(xiàn)燒壞的暗斑。
正常照度情況下,被遮蓋部分電池板會(huì)由發(fā)電單元變?yōu)楹碾妴卧?被遮蔽的光伏電池會(huì)變成不發(fā)電的負(fù)載電阻,消耗相連電池產(chǎn)生的電力,即發(fā)熱,這就是熱斑效應(yīng)。此過程會(huì)加劇電池板老化,減少出力,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起組件燒毀。
2、遮擋影響
灰塵附著在電池板表面,會(huì)對(duì)光線產(chǎn)生遮擋,吸收和反射等作用,其中最主要是對(duì)光的遮擋作用。灰塵顆粒對(duì)光的反射吸收和遮擋作用,影響光伏電池板對(duì)光的吸收,從而影響光伏發(fā)電效率。
有研究指出灰塵沉積在電池板組件受光面,首先會(huì)使電池板表面透光率下降;其次會(huì)使部分光線的入射角度發(fā)生改變,造成光線在玻璃蓋板中不均勻傳播。
有研究顯示在相同條件下,清潔的電池板組件與積灰組件相比,其輸出功率要高出至少5%,且積灰量越高,組件輸出性能下降越大。
3、腐蝕影響
光伏面板表面大多為玻璃材質(zhì),玻璃的主要成分是二氧化硅和石灰石等,當(dāng)濕潤的酸性或堿性灰塵附在玻璃蓋板表面時(shí),玻璃蓋板成分物質(zhì)都能與酸或堿反應(yīng)。
隨著玻璃在酸性或堿性環(huán)境里的時(shí)間增長,玻璃表面就會(huì)慢慢被侵蝕,從而在表面形成坑坑洼洼的現(xiàn)象,導(dǎo)致光線在蓋板表面形成漫反射,在玻璃中的傳播均勻性受到破壞,光伏組件蓋板越粗糙,折射光的能量越小,實(shí)際到達(dá)光伏電池表面的能量減小,導(dǎo)致光伏電池發(fā)電量減小。并且粗糙的、帶有粘合性殘留物的黏滯表面比更光滑的表面更容易積累灰塵。而且灰塵本身也會(huì)吸附灰塵,一旦有了初始灰塵存在,就會(huì)導(dǎo)致更多的灰塵累積,加速了光伏電池發(fā)電量的衰減。
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