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,會嚴重影響光伏組件的發(fā)電效果,嚴重導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致太陽輻射損失達到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換成為熱能,進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,影響光伏組件的散熱,進一步加大光伏組件的熱溫效應而影響光伏發(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,在光伏運行和維護過程中,應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,使電站能夠高效運行。