灰尘对光伏电站危害有三方面,用户要是早知道肯定不会留
日常生活中,灰尘无孔不入,房子、墙壁、家具、衣服以及手上和脸上的皮肤,只要你能想到都会受到灰尘的光顾。农村光伏电站常年置于室外,饱受风吹雨淋,灰尘自然是少不了,光伏电站易受灰尘影响是不争的事实,但是大多数人不知道灰尘对其影响有多大。
其实灰尘对于光伏电站的危害主要有三方面。
第一方面,对组件造成遮挡,影响发电。先来看下光伏发电的原理,光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池,假若表面被灰尘覆盖,会使前盖玻璃透光率下降,透光率的下降会导致电池的输出性能下降,沉积浓度越大,透光率越低,面板吸收的辐射量越低,其输出性能下降越大,致使光伏电站的发电量降低。
第二方面,造成热斑效应。首先说下组件的热斑效应,在一定条件下,一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件,将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量,被遮蔽的太阳电池组件此时会发热,这就是热斑效应。这样的热斑效应久而久之会使得组件烧坏,降低了光伏电站的整体寿命。
第三方面,造成组件腐蚀。吸附在光伏组件上面的灰尘多呈现酸、碱性,加上粉尘吸附性强,一段时间后,光伏面板表面在酸性或碱性环境的侵蚀下逐渐发生腐蚀、损伤,使表面变得坑坑洼洼,导致光伏面板的光学性能衰减,效率变低,发电变少,组件寿命减少。
所以,如果用户知道灰尘对电站有这三方面影响,光伏组件的灰尘肯定不会留,因为大家都不会拿自己的收益开玩笑。
不能用铲刀刀片清灰。
光伏组件布局之后,后续的维护也非常重要,对光伏发电量有着很大影响。尤其是除尘,很多光伏组件都布局在地广人稀地区,在长期使用后会有灰尘堆积在组件表面,对发电量造成严重影响。据数据统计,灰尘会降低多达5%的发电量。那么,光伏组件该如何除尘?
主要有以下几种办法:
一、采用淋喷设备。
在光伏组件安装时,在固定位置安装高压淋喷设备,同时计算好每个淋喷设备的间隔,保证最大限度对组件的每个角落进行清洗。
二、直接用水龙头清洗。
就是用自来水对组件进行清洗,可让组件得到较为彻底的清洗效果,但是自来水消耗较大。
三、干洗法。
就是用拖把、抹布等工具对组件表面进行擦拭,去除表面灰尘,从而提高组件发电量。
四、清洁机器人除尘。
通过操纵清洁机器人对组件进行清洗,机器人会按照设定程序对组件表面进行清洗,清洗效果好且较为彻底,也比较节省水源,但是清洁机器人价格较高,初始投资成本高,因此尚未普及。
电站组件失配的主要原因并非组件本身,而是因为阴影遮挡。这类遮挡在城市环境下的分布式电站表现尤为突出,主要是受到周边建筑、树木等固定阴影影响。对于位置不是很理想的屋顶电站,每天周期性阴影遮挡导致组件失配损失3-5%的发电量,是有可能的。
对于这样的多遮挡环境下的电站设计,阴影位置、周期性以及组件铺设位置是需要重点考虑的设计因素,组串型方案在此的多MPPT特点可以发挥其灵活优势。
光伏电站注意事项
长时间运行的光伏发电系统,面板积尘对其影响不可小觑。面板表面的灰尘具有反射、散射和吸收太阳辐射的作用,可降低太阳的透过率,造成面板接收到的太阳辐射减少,输出功率也随之减小,其作用与灰尘累积厚度成正比。
同时,光伏面板的其他部位也会受到湿润灰尘的腐蚀,比如结合处、支架等部分,其材料多是各类金属,发生腐蚀后易导致破损、安全性减弱等问题,可能因强风、地震等自然因素遭到破坏而减少光伏面板服役的寿命。
光伏电站被灰尘光顾,影响的不仅仅是发电量,还有光伏电站的寿命。虽然都知道灰尘肯定影响发电量,但大部分业主面对屋顶的光伏组件上面的灰尘无能为力,往往听之任之,等待一场雨雪的冲涮。但如果及时清理组件上的灰尘,足可以提高电站的收益。
光伏电站较多使用硅基太阳电池组件,组件对温度十分敏感,灰尘在组件表面的积累,增大了光伏组件的传热热阻,成为光伏组件上的隔热层,影响散热。
清理过程主要有三个步骤:
1、先用软布或鸡毛掸子清理组件表面浮尘,
2、而后用水小心清洗组件表面,
3、最后用软布把表面的浮水吸干。
一是要注意光伏电站的除尘时机
除尘的时候,应尽量避开光伏电站最佳工作时间,在高温和强烈光照下,光伏电站有高电压、大电流,稍有不慎会给清扫人员带来电击伤害以及可能对组件的破坏,建议选择清晨、傍晚的时候进行组件清洁工作,因为这段时间光伏电站工作效率低、发电量小,减小清扫的风险。另外,在这段时间除尘可以避免清扫人员带来的组件阴影遮挡。建议清洁光伏组件玻璃表面时用柔软的刷子,干净温和的水,清洁时使用的力度要小,以避免损坏玻璃表面,有镀膜玻璃的组件要注意避免损坏玻璃层。
二是注意各设备各方面的安全维护
1、要注意光伏设备的安全。光伏电站由众多支架、拉线和螺丝来支撑和固定,在清洗组件的时候要注意不要打破电站的支撑平衡,碰伤了支架镀锌层导致生锈。顺便检查逆变器、控制箱等设备是否运行正常、各个接线是否牢固、线路绝缘性能是否正常,有无破损现象,特别要检查逆变器的风扇是否正常运转。
2、要重点注意组件的安全。在排除漏电的隐患下,先要用软布进行清擦再进行清洗,最后擦干浮在组件表面的水珠,确保清理过程的组件安全。
3、要注意人身安全。清洁时候更需要注意踏空或下滑擦伤与摔伤的风险,注意:电站是自家的,这事情别人不为您负责哟,就全靠自己注意安全了!
三是清理要有一定的时间周期性
我国北方雾霾严重,道路交通发达,车辆多导致户用光伏电站上面的灰尘无时不在,通常情况下是每周除尘一次,遇到暴雪天气或沙尘天气等,则要随之变化,增加清洗频率。
组件清理
2、 光伏板清洗时,可以在水冲状态下用雨刮用力擦拭即可清掉。冬季清洗时间设定在每日上午9:00 阳光充足时,根据室外温度确定清洗结束时间,防止气温过低而结冰,造成污垢堆积。
3、光伏板清洁时,不要踩在面板上,不要用金属等坚硬物刮蹭难以除掉的污垢,勿在面板很热的时候将冷水喷在上面。如果表 面有油污等难以清理之处,采用上述方式清洗后,再配合清洗液或者工业酒精对局 部进行擦拭,达到清洗效果。
操作人员采用长柄绒拖布配合专用洗尘剂进行清洗。
主要原理:利用静电吸附原理,具有吸附灰尘和沙粒的作用,增强尘推吸尘去污能力,能有效地避免在清扫时的灰尘沙粒飞扬。
人工干洗光伏板的缺点:不同操作工的力量不同,对组件造成的压力不同,会使得组件变形过大,造成电池片隐裂,另外一个缺点是,干洗组件效果不佳,常常因拖把沾有过多灰尘,在组件表面上留有部分痕迹,造成大面积阴影遮挡。
二、人工水洗光伏板
人工水洗的操作方式是,使用有蓄水功能的交通工具如装有水箱的拖拉机或城市洒水车,配合不超过0.4MPa的压力喷头来清洗组件,水洗成本价格约为0.2元/m2,与人工干洗价格差不多,但需要两人同时操作,一人开车,一人喷水清洗洗组件。
人工水洗光伏板的缺点:水压对光伏组件压力过大时会造成电池片的隐裂,而过程中无法控制操作人员的喷头水压变化。另一个缺点是水洗后组件自行晾干,组件表面会形成水渍,相对于组件来说就是微型阴影遮挡。
其他清洁方法有:
一、人工干洗光伏板:操作人员采用长柄绒拖布配合专用洗尘剂进行清洗。
二、人工水洗光伏板:使用有蓄水功能的交通工具如装有水箱的拖拉机或城市洒水车,配合不超过0.4MPa的压力喷头来清洗组件。
三、工程车辆清洗光伏板:目前以工程车辆为载体改装的清洁设备功率大、效率比较高,清洗工作对光伏板压力一致性好,不会对光伏板产生不均衡的压力,造成光伏板隐裂,而且清洗可采取清扫和水洗两种模式。
据调查,52.6%电站存在一定程度的遮挡问题。遮挡问题一直以来是比较普遍的问题,虽然在电站设计上,设计工程师会根据实际情况尽可能的避免,但是在实际的安装与使用中,总是避免不了出现各种不可控制的问题。可能是网络上各种完美的电站给了大家一种错觉,但千万别忽视这个普遍存在的问题。
首先在设计的时候,尽可能避开,与其遮挡,不如少装一点,合理的设计很重要第二,在使用过程中,要定时检查电站周围是否产生新的遮挡并及时处理掉,如杂草等第三,在使用过程中千万不要用光伏板来晾晒物品,容易造成热斑。
2、59.2%的电站积尘过多
积尘问题不是小问题,据调查59.2%的电站都存在积尘问题。而我们自己能处理的运维问题也恰好是积尘问题。积尘的程度南北差异很明显,一般北方的积尘要比南方严重很多,这跟气候有关。别以为积尘是小事,一定要等到电站非常脏了才清扫,因为这直接跟发电量相关,未经常除尘的电站要比经常除尘的电站少至少3%以上的发电量。
清理积尘一定要及时,不一定要规定隔多长时间清洁一次,看到电站脏了,就应该及时清理在清理电站积尘的时候一定要注意自身的安全,做好安全防护措施清扫电站一定不能脚踩在组件上,也不能用尖锐的物品清洁,应为都会对电站造成损坏。
3、40%电站安装角度非当地最佳
最佳角度之所以是最佳,是因为它代表的是最高的发电量。那么在实际的电站安装设计中,因为要考虑到屋顶面的结构,有时候不得不做出妥协,比如瓦屋面等。
平屋面的电站安装是一定可以采用最佳角度的,千万不要为了多装几块板而放弃最佳角度,最后顾此失彼瓦屋面要考虑房屋的结构,也不能一味的最求最佳角度而偏离合理设计的范畴。
4、23%的电站直流组串与逆变器匹配不合理
同一路MPPT接入两路以上的直流组串,每一路的输入电压和电流要保持较高的一致性,否则就会造成较大的并联损失。这也就是两路组串每一串的组件型号和块数要一致,组件角度要一致的原因。
5、25.3%电站存在配重不足问题
电站配重,就是维持电站在特殊条件下如大风大雨下依然能屹立不倒的配重,比如水泥墩。如果水泥墩偷工减料,配重不足,电站就很容易被大风刮倒,造成电站损坏甚至危害到其他人的生命安全。配重设计要依据当地50年的气象资料,并且要严格按照设计施工。
6、 15%电站支架配件存在问题
除了支架的配重外,还有就是支架配件问题,比如接地螺丝容易生锈、压块使用不当等,都足以成为电站的安全隐患。
7、29%电站逆变器安装不规范
一般一线的逆变器品牌都用一定的防水防尘功能,因此常见逆变器安装在户外也不稀奇。但是逆变器的安装要注意的一点就是做好散热空间,因为逆变器承担着电站的能量转换站,过程必定会产生大量的热量,如果散热不及时,就会对元件造成损坏,进而影响发电量与电站安全。
8、34%电站监控未合理使用
光伏电站为什么要有监控系统,一方面是为了能及时的查看电站的发电量,让自己心里有个底另一方面则是要确保电站的安全高效运行,电站出现问题,一般是逆变器的监控系统首先检测到,如果能及时的反馈到给业主,就能及时的得到电站的维护,避免不必要的损失。