組件灰塵監測系統在光伏電站的實際應用

光伏行業近年來取得的成績可以說是業績斐然！不僅在大型集中式電站，農村很多都安裝了光伏發電系統，那么對于長時間運行的光伏發電系統，光伏組件積塵對其影響不可小覷。組件表面的灰塵具有反射、散射和吸收太陽輻射的作用，可降低太陽的透過率，造成組件接收到的太陽輻射減少，輸出功率也隨之減小，其作用與灰塵累積厚度成正比。

1、積塵對光伏發電效率的影響

灰塵是顆粒物質，其來源分為自然來源和人為來源。包括：土、沙和巖石在風的作用下形成的細小顆粒和一些動植物的生物質，工業、建筑物和交通等產生的揚塵。太陽能光伏發電系統運行過程中，會受到其所處環境灰塵的影響。光伏電池的光電轉換效率與太陽輻射強度有關，灰塵積累在光伏組件表面，會使前蓋玻璃透光率下降，透光率的下降會導致電池的輸出性能下降，沉積濃度越大，透光率越低，面板吸收的輻射量越低，其輸出性能下降越大。在其他條件不變的情況下，安裝組件時傾角越小，相同時間內灰塵累積越多，組件吸收太陽輻射越小。

對于單塊組件，輸出功率的下降有限，但對于大型并網光伏系統，總輸出功率下降幅度很大，因此導致年功率的損失也很大。結果表明，在少雨時期，由于組件表面的累積污垢，電池效率損失可達到15% 以上。組件表面污垢灰塵造成年平均發電效率可降低6%。一般來說，空氣中灰塵污垢包括：灰塵、雨水、污染物，它們的存在會導致電池輸出能量的減少。因為灰塵粒子對太陽光向前散射存在較大影響，導致這種集中式模塊的電流損失通常情況下比非集中式的要高很多。

2、積塵對光伏面板的影響

    輻照度覆蓋在光伏組件表面的灰塵阻擋了太陽輻射，導致照射到組件上的有效面積減少，玻璃的透射率降低，削弱了組件所接收的太陽輻射的強度，并且會引起太陽輻照不均勻，使發電量降低，減少了輸出功率。灰塵的沉積濃度越大，組件的透光率越低，其吸收的太陽輻射也越低。

  散熱覆蓋在光伏組件上的灰塵使通過玻璃板的透射率減小，對太陽輻射起阻礙作用，另外對光伏組件的傳熱形式也產生影響。灰塵附在組件表面阻擋熱量向外傳遞，可能使面板自身熱量得不到釋放，令溫度越來越高，影響光伏發電的效率。現有的光伏電站大多使用硅基太陽電池，對溫度感知十分靈敏，當面板表面積累一定厚度的灰塵時，將導致傳熱熱阻增大，對面板有保溫作用，使其散熱功能受到影響。實驗結果顯示，電池溫度每上升1℃，其輸出功率約下降0.5%。

3、組件灰塵的監測方法

錦州陽光氣象科技有限公司研發的光伏電站灰塵監測系統解決了用戶對太陽能電池板灰塵監測難的問題。光伏電站灰塵監測系統通過測量計算表面清潔度。清潔度范圍99%～50%，它可以使用戶在發電效率和清洗成本之間找到平衡，電站的運維人員不再需要通過經驗目測，可以科學精確的選擇清潔方案，從而避免了發電效率的損失及清洗成本的浪費，有效地提高電站的收益。光伏電站灰塵監測系統可以很容易安裝到光伏陣列并集成到電站管理系統中。該裝置通過卡件固定在組件側面，使用DC12V或AC220V電源供電。通過玻璃板內外光照強度的差值，計算出表面清潔度。

產品優點有：

•不需要每天清潔，只需與組件清潔計劃同步進行；

•全天24小時日夜監測，測量間隔1～60分鐘可調；

•多點測量，優于現有的單點測量方式，組成”灰塵污染地圖“；

•實現有線RS485和無線GPRS兩種通訊方式；

•易于安裝，可以安裝在PV面板頂部或側面。

光伏電站現場灰塵監測系統安裝實物圖↑

光伏電站現場灰塵監測系統安裝實物圖↑