清洗光伏面板的理由

灰塵對光伏發(fā)電的影響

1 、溫度影響

目前光伏電站較多使用硅基太陽(yáng)電池組件，該組件對溫度十分敏感，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。電池組件在長(cháng)久陽(yáng)光照射下，被遮蓋的部分升溫速度遠大于未被遮蓋部分， 致使溫度過(guò)高出現燒壞的暗斑。

被遮蔽的光伏電池會(huì )變成不發(fā)電的負載電阻， 消耗相連電池產(chǎn)生的電力， 即發(fā)熱，這就是熱斑效應。此過(guò)程會(huì )加劇電池板老化，減少出力， 嚴重時(shí)會(huì )引起組件燒毀。

2、 遮擋影響

灰塵附著(zhù)在電池板表面, 會(huì )對光線(xiàn)產(chǎn)生遮擋，吸收和反射等作用。

其中最主要是對光的遮擋作用，影響光伏電池板對光的吸收， 從而影響光伏發(fā)電效率。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(xiàn)的入射角度發(fā)生改變, 造成光線(xiàn)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)，當濕潤的酸性或堿性灰塵附在玻璃蓋板表面時(shí)， 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象，導致光線(xiàn)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)際到達光伏電池表面的能量減小，導致光伏電池發(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 )導致更多的灰塵累積， 加速了光伏電池發(fā)電量的衰減。

關(guān)于清洗

1、人工清洗

人工清洗是最原始的組件清洗方式，完全依靠人力完成。這種清洗方式工作效率低、清洗周期長(cháng)、人力成本高，存在人身安全隱患。

（1） 人工干洗組件

人工干洗是采用長(cháng)柄絨拖布配合專(zhuān)用洗塵劑進(jìn)行清洗，使用的油性靜電吸塵劑， 主要利用靜電吸附原理，具有吸附灰塵和沙粒的作用，能夠增強清洗工具吸塵去污能力，有效地避免在清掃時(shí)的灰塵沙粒飛揚。由于完全依靠人力，存在表面殘留物較多、組件由受力不均可能產(chǎn)生變形隱裂的問(wèn)題。

壓縮空氣吹掃是通過(guò)專(zhuān)用裝置吹出壓縮空氣清除組件表面的灰塵， 用于水資源匱乏的地區。這種方式效率低，且存在灰塵高速摩擦組件的問(wèn)題，目前很少有電站使用。

（2）人工水洗組件

人工水洗是以接在水車(chē)上 (或水管上) 的噴頭向光伏組件表面噴水沖刷， 從而達到清洗的目的， 壓力一般不超過(guò)0.4MPa，這種清洗方式優(yōu)于人工干洗，清洗效率高一些，但用水量較大。

但水壓過(guò)大會(huì )造成光伏組件電池片的隱裂，導致大面積短路會(huì )造成發(fā)電效率降低。另外， 水洗組件自然風(fēng)干后，在組件表面會(huì )形成水漬， 形成微型陰影遮擋，影響發(fā)電效率。冬季使用高壓水槍產(chǎn)生的冰層會(huì )嚴重弱化組件的光學(xué)效應，北方地區尤為顯著(zhù)。

2、半自動(dòng)清洗設備

目前， 該類(lèi)設備以工程車(chē)輛為載體改裝為主 (如下圖) ，設備功率大、效率比較高，清洗工作對組件壓力一致性好， 不會(huì )對組件產(chǎn)生不均衡的壓力， 造成組件隱裂。

清洗可采取清掃和水洗兩種模式，該方式對水資源的依賴(lài)性較低，但對光伏組件陣列的高度、寬度、陣列間路面狀況的要求較為苛刻。

半自動(dòng)清洗設備

3、自動(dòng)清洗

自動(dòng)清洗方式是將清洗裝置安裝在光伏組件陣列上，通過(guò)程序控制電機的轉動(dòng)實(shí)現裝置對光伏組件的自動(dòng)清洗。這種清洗方式成本高昂， 設計復雜。

國內已有智能清掃機器人 (如下圖) ，其方式是電站每排光伏組件安裝一臺清掃機器人，自動(dòng)定期清掃，無(wú)人值守。地勢平坦的光伏電站可以采用。

4、自動(dòng)清洗機器人

與傳統清潔方式相比， 智能清掃機器人清洗有如下六大優(yōu)勢：

1) 自供電，并帶有儲能， 無(wú)需提供外部電源；

2) 智能控制、無(wú)人值守，節省人工費用；

3) 無(wú)水清潔、節能環(huán)保，節約用水；

4) 運行頻次自由設定，根據場(chǎng)區環(huán)境定期清潔；

5) 機器人清掃用力均勻， 不會(huì )造成電池片隱裂；

6) 機器人可以夜間工作。

另外, 在冬季北方，智能機器人還能除去組件上的積雪。

安裝不平整的組件邊框有可能卡住機器人， 使其無(wú)法正常歸位。應用于規模巨大的光伏時(shí)，電站運維人員在現場(chǎng)難以找到故障機器人的位置。