光伏电站组件清洗各种方案.doc

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1、光伏电站太阳能组件各种清洗方案的讨论光伏电站无论是余光互补，风光互补，农光互补，或者是屋顶电站，无论是电站建在哪里，都存在组件积灰的情况，那就存在组件清洗的问题。对于建成投运光伏电站，电站的运维是其高效安全运行，经济运行的基础。为了保证光伏电站的系统效率，提高电站发电量，应该针对电站的环境和气候条件因地制定合理的运维方案，对于光伏电站都有重要意义。图1辐照度均匀性对光伏组件I-V的影响一、灰尘的来源和种类：1.1灰尘的来源：灰尘是细干而成粉末的土或其它物质的，被化为微细部分的某物体。细的粉末，灰尘颗粒的直

2、径一般在百分之一毫米到几百分之毫米之间，是人的肉眼看不见的。人的肉眼能看见的是灰尘中的庞然大物。灰尘来自于工厂的排放，建筑工地的扬尘，大风卷起的尘土等。1.2积灰可以分为很多类，从灰尘对光伏发电工程影响的角度，从灰尘的物理性质、化学性质和积灰形态对积灰进行了分类。1.2.1按物理性质分类灰尘的物理性质有很多，如颜色、粒径、密度、导电性、导热性等。这些物理性质与光伏工程紧密联系的有灰尘粒径和导热系数。不同的灰尘粒径存在着不同，常用粒径分布某一粒子群中，不同粒径所占比例，亦称粒子的分散度。灰尘粒径的不同对光伏

3、板的遮挡也不同，因此从遮挡效应来看，可以按灰尘的粒径大小来区分灰尘，则可以分为粗灰尘和细灰尘。不同性质灰尘的导热系数也不尽相同，导热系数的不同对光伏板的热平衡产生影响，从而使得有积灰光伏板的温度与清洁光伏板温度存在着差异，进而影响发电效率，因此可以从灰尘的导热系数方面来分，将灰尘分为强导热灰尘和弱导热灰尘。1.2.2按化学性质分类灰尘的成分比较复杂，有些灰尘化学性质比较不活泼，如黑炭颗粒、碳酸钙和氢氧化铝粉尘等，有些灰尘本身带有酸性，例如硫酸烟雾、光化学烟雾，有些灰尘本身带有碱性，如金属氧化物颗粒、石灰石

4、粉尘、水泥粉尘和许多路尘等，Darley试验发现，水泥粉尘溶液的PH为12.0，并含有多种金属和HSO4-离子，石灰石粉尘中也含有多种无机元素，路尘中含有高浓度的金属盐分，许多未铺砌的道路产生碱性灰尘[]。由于灰尘中的飘尘颗粒多，粒径小，表面积非常大，因此它们的吸附能力很强，可以将空气中的有害物质吸附在它们表面，而呈酸性或碱性。灰尘中往往含有粘土等物质，会吸收空气中或材料中的水分，使其发生水解反应，分解出胶粘状的氢氧化铝，带有碱性。而灰尘酸碱性的不同对光伏板的腐蚀作用是不同的，腐蚀作用越强，光伏板表面盖板

5、损害越严重，对发电效率也存在影响，因此从化学性质上可以将积灰分为：酸性积灰、中性积灰和碱性积灰。1.2.3按积灰的附着形态分类从灰尘的物理特性来看，灰尘是固体杂质，形状多不规则，大多是有棱角并带有灰、褐、黑等颜色，且具有吸水性。当光伏板表面有大量灰尘，且附近空气相对湿度达到一定程度时，水汽即形成水滴，所以灰尘易被水湿润，也易吸附水分。因此当积灰时，积灰易吸附水分，就极有可能在水分达到一定程度时沿光伏板坡面向下搬运灰尘的情况，这样即使得产生积灰的形态不同。光伏板表面灰尘的附着状态对于灰尘吹除的难以程度，对光

6、线的遮挡程度都不同，因此可以按积灰附着形态，将灰尘分为干松积灰和粘结积灰。干松积灰：飞灰的颗粒大部分都很细小，很容易附着到光伏板表面上，形成干松积灰。干松灰的积聚过程完全是一个物理过程，灰层中无粘性成分，灰粒之间呈现松散状态，易于吹除。粘结积灰：灰尘颗粒累积在光伏板表面，由于降雨、露水等原因，灰尘颗粒潮湿后，吸附性非常强，这些颗粒就会吸收空气中的物质并粘附在光伏板表面上，从而形成具有较强粘性的积灰，干后再形成一个坚硬的结晶状外壳，粘贴于光伏板表面。根据擦除程度的难易可以将粘结积灰分为强粘结积灰和弱粘结积灰

7、。图2积灰形态图（左：干松积灰；右：粘结积灰）Fig.2Foulingmorphologydiagram(left:drypinefouling;right:bondfouling)二、积灰对光伏发电的影响机理研究2.1光伏板积灰的遮挡效应灰尘降落到光伏板表面，不仅遮挡了光线对光伏电池的照射，使得光伏电池实际接受太阳光的有效面积减少，而且还使得部分入射光线在玻璃盖板中的传播均匀性发生了改变。图3光线传播示意图（遮挡状况）Fig.3Schematicdiagramoflighttransmission(bl

8、ockcondition)光伏板一般有五层，从上到下以此为：玻璃盖板、上层EVA、光伏电池、下层EVA、背板TPT层。玻璃盖板一般为钢化玻璃，其作用为保护发电主体（如电池片），透光率较高，一般在91%以上；EVA用来粘结固定钢化玻璃和发电主体（如电池片），透明的，其材质的优劣直接影响到组件的寿命。根据光线传播原理，一定波长的入射光照射到玻璃盖板上时，光线在玻璃表面发生折射和反射现象。折射后的光线在玻璃内部传播，并从另一表面透过