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太阳能电池组件污染的实际成本

2019-10-18 22:45      点击:

越来越多的太阳能行业报告表明,太阳能电池组件污染所造成的经济损失和生产损失令人吃惊。什么是太阳能电池组件污染,它会造成哪些影响,可以采取什么措施来预防或减少这种污染?Kipp & Zonen 公司研发的灰尘监测系统DUSTIQ是如果解决这一难题的?

什么是太阳能电池组件污染?
太阳能电池组件污染是由空气中的污染物和颗粒物(如沙子、土壤、盐、鸟粪、花粉、雪、霜)以及不同类型的尘埃颗粒物(如二氧化硅、灰烬、钙和石灰石)沉降在光伏组件表面造成的。地面上小至 25 微米的微尘,通过风吹、农业活动、火山活动、交通运输以及附近人和动物的运动而移动。
中东和北非 (the MENA region) 是粉尘积聚发生率最高的地区,这一问题影响了全球的光伏工业园区,导致维护、维修的成本增加,并可能降低了能源产量。
如果不加以控制,最初的光伏污染会导致能量的产能减少;特别是长期积累的污垢,如遇潮湿会导致微粒胶结,鉴于此情况下形成的硬质不透明层几乎不可能去除,最终会致使太阳能电池组件完全丧失产能。在较干燥的环境中(降水量通常需要超过 20 毫升才能影响组件表面的清洁),以及在倾斜角度较小的光伏组件配置中,空气污染和污染物积聚的严重程度会加剧。
大部分电力于正午时(太阳在天空中处于最高点时)在光伏站内产生,日出和日落时的生产损失最大,虽然这些时刻仅占当天剩余时间的总产能的一小部分,但准确监测颗粒污染可以为维护计划提供信息,从而降低运行和维护成本 (O&M),并充分发挥太阳能转换高效生产时间的潜能。
光伏组件的性能还受到组件温度和辐照度变化的影响,致使最初的颗粒污染进一步恶化为软硬阴影问题。在多支路配置中,单个电池或隔离区内的软阴影可以通过公用逆变器在其他并联支路中引发电流不平衡。在单个支路上,光伏阵列隔离区上的硬阴影将降低支路电压,但与在单个支路上的软阴影一样,逆变器将检测并调节降低电压。然而,并联阵列中不同支路上的电压不匹配(即部分阴影),意味着连接到单个公共逆变器的不同并联支路将传送不同电压,致使调节最佳电压值以达到最大功率这一过程变得复杂且不可预测。
如何降低光伏污染的影响,同时提高产能
减少因光伏组件污染而导致的发电量,降低产量损失造成的不利影响, 重要因素是准确收集有关污染率(SR) 的数据,并与同类“洁净”组件的预期数据进行比较。详细而准确地监控污染率将通过显著减少“停机”时间来确定计划内和计划外维护的时间和成本效益。有效的数据记录和报告可使清洁污染的光伏组件的时间更有效,而非依赖固定的维护计划。这种固定维护计划可能会产生不必要的清洁成本或在纠正不可预测的环境事件的影响方面出现延误。优化电厂组件功能的关键在于正确的预防性、纠正性的维护策略。

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