让太阳能电池板远离灰尘的挑战
文章作者:Bill Schweber
保持光伏太阳能电池板的表面，没有不可避免的灰尘是一种多方面的挑战，没有简单的解决方案。
风能和太阳能等可再生能源在安装数量、发电量、可靠性和成本方面都取得了重大进展。很明显，风力涡轮机有很多活动部件，需要定期维护，但是光伏(PV)系统呢?
光伏系统通常被认为是不需要维护的，因为它们运行时没有任何运动，除非它们是跟踪面板。跟踪器的机械问题相对于那些有高大的塔，巨大的叶片和各种重型轴承组件的风力涡轮机来说是小的。然而，现实是，光伏板有一个很容易被忽视的潜在问题，无论它是一个简单的屋顶系统还是一个更大的光伏农场:灰尘和污垢的积累。我们称它为“尘埃”，作为一个包罗万象的标签(图1）。
图1无论是适度和简单的屋顶安装（顶部）还是更大的光伏电池（底部），不可避免的灰尘和污垢堆积会影响太阳能电池板的效率。来源：边缘和杜克能源
各种形式的灰尘的堆积和积累是不可避免的。它来自多个来源，在大气中徘徊，落在固体上或直接下落;也可能是由降雨、气流、温度变化、湿度、场所、鸟类、树叶等因素造成的。
光伏输出中的降解程度是多少？典型的数字范围从每年百分之几到10％左右，并且有桑迪沙漠地区可以高得多，接近50％。PV系统的用户应该担心尘埃积累吗？正如往常是这种情况，答案取决于谁在询问问题，谁在回答它。看看各种网站揭示了来自的建议，“别担心，它没有大交易”，“是的，这是一个问题。”部分答案变异性是由于虽然迄今对年度的影响可能是可以接受的，但如果您完成复合数学，累计效果可能会真正重要。
国家可再生能源实验室(NREL)的故事，研究太阳能的科学家试图解决一个尘埃问题“检查了粉尘问题并提供了一些视角。为了更好地了解和量化的情况，NREL的研究人员一直在研究数据收集的问题，从各种现场测试安排（图2）。
图2研究人员Matthew Muller在NREL户外测试设施看滤波透射率（DUSST）多单元污染探测器的探测器单元。来源：NREL.
灰尘和碎片可以沉降在PV电池上的方式不同的情况下逐个壳体。例如，随着光伏面板在夜间冷却并吸引晨露，灰尘中的矿物质可以变成难以去除的“水泥状”物质，并且不会容易地吹走。它在哪里降落？在相邻的PV面板上。在其他情况下，花粉可能成为难以去除真菌生长的起动床。即使是雨也可以在某些设置中适得其反。
保持干净的问题是需要对产品进行持续维护的更广泛问题的一部分。让我们面对它：没有人喜欢这样做。由于基于电子的系统替换了许多以前的机械实现，特别是对于消费品，因此对这种维护的需求已经下降到很少或根本没有。我们可以将这些全电子产品致力于少数或没有移动部件不需要日常维护 - 并且通常是案例 - 但PVS显示了恶劣的现实。屋顶上具有光伏电池的平均房主并没有考虑年度洗涤，特别是如果这样做需要超过一个简单的软件。
并不是制造商不推荐它。我的基本的，简单的，在炉子上方的微波炉有一个“更换过滤器”的LED，每3-5个月出现一次，提醒我花15美元更换一个过滤器，它可以插入一个方便的槽，不需要工具或拆卸。我害怕第一次烤箱将拒绝工作如果我忽略了指标,没有更换过滤器,但事实证明领导是一个建议,不授权:您只需持有相关的键盘按钮几秒钟,出去和指标。
您是否必须设计，同时也考虑到您的大众市场消费产品用户的期望，这很少甚至没有定期维护？如果它确实存在，你是如何“强制执行”维护需求的？如果用户选择忽略它，就会发生什么，正如我用微波炉的过滤器所做的那样？
本文最初发布edn.。
比尔施韦尔是一款书面撰写三本教科书，数百个技术文章，意见专栏和产品特征的ee。
相关文章：