光伏陣列用于室外環(huán)境,大氣環(huán)境中覆蓋著不同形式的粉塵顆粒,特別是在中西部地區(qū),每年都受到粉塵天氣的干擾,光伏組件表面容易沉積粉塵。
一方面,落在光伏組件表面的灰塵會阻擋陽光,降低光伏組件表面玻璃的透射率,減少電池表面的太陽輻射;另一方面,產(chǎn)品表面的傳熱形式會發(fā)生變化,灰塵會吸收太陽輻射,轉(zhuǎn)化為自身的熱能,阻擋光伏組件蓋玻璃的外部散熱。簡而言之,灰塵是影響光伏電站性能比的主要問題之一,具體性能如下:
灰塵中含有大量的鈣和鎂氧化物。當(dāng)光伏組件表面的灰塵下雨時,少量的鈣和鎂離子會溶解在雨中,并再次附著在光伏組件的玻璃表面。如果不及時清理,隨著時間的推移,光伏組件表面會形成一層厚而硬的鈣和鎂規(guī)模。一旦規(guī)模形成,就不容易去除,會嚴(yán)重影響光伏組件的發(fā)電效果,嚴(yán)重導(dǎo)致一些光伏電池板產(chǎn)生熱點等問題。
玻璃表面的灰塵不僅會嚴(yán)重影響太陽輻射的透射率,還會對光伏組件表面的太陽輻射產(chǎn)生較大的漫射。根據(jù)實驗測量,玻璃表面積聚的灰塵會導(dǎo)致太陽輻射損失達(dá)到5%-30%,損失主要是由附著在玻璃表面的灰塵對太陽輻射的吸收、反射和散射引起的。
附著在鋼化玻璃表面的灰塵會使一部分太陽能輻射被粉塵吸收而轉(zhuǎn)換成為熱能,進(jìn)而增加光伏組件的工作溫度。同時由于組件表面的灰塵還會起到光伏組件表面的覆蓋保溫效應(yīng),影響光伏組件的散熱,進(jìn)一步加大光伏組件的熱溫效應(yīng)而影響光伏發(fā)電效果。
光伏組件作為光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電組件,是整個光伏系統(tǒng)的核心單元。光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率與溫度成反比,組件的光伏效率會隨著溫度的升高而降低。由于附著在組件表面的灰塵吸收了部分熱能,電池板的內(nèi)部溫度很容易通過熱提高,降低光伏效率。
在光伏發(fā)電系統(tǒng)中,組件表面的灰塵不僅會影響光伏電池表面的太陽能輻射,還會增加光伏組件的溫升。如果玻璃表面的灰塵沒有及時清理,光伏組件的發(fā)電性能將受到很大的影響。在一定的積灰厚度下,陽光入射角越大,積灰層中陽光的路徑越長,越容易反射、散射、吸收。因此,在光伏運(yùn)行和維護(hù)過程中,應(yīng)特別注意光伏表面灰塵對光伏發(fā)電的影響,及時清潔,保持光伏組件表面清潔,使電站能夠高效運(yùn)行。