Логотип Рентехно
(044) 332-81-90
Решения возобновляемой энергетики - Превышая ваши ожидания
enuaru

Методы определения запыленности солнечных батарей

Главная » Блог » Методы определения запыленности солнечных батарей

К вопросу запыленности солнечных батарей

Солнечные батареи, особенно если они представляют собой неподвижную конструкцию, практически не требуют специального технического обслуживания. Единственное, что потребует внимания владельцев — это запыленность (загрязненность) поверхности солнечного фотоэлектрического модуля. Из-за загрязненности солнечных панелей (осевшая пыль и грязь, листья, птичий помет) значительно снижается попадание света на фотоэлементы, что приводит к уменьшению генерации электроэнергии. Расчеты показывают, что равномерном распределении на одном квадратном метре поверхности солнечной батареи всего 4 кубических сантиметров пыли приводит к снижению выработки электроэнергии на 40%.

Если речь идет о частной солнечной электростанции, то проблема решается просто — если долго не было дождя, то будет достаточно пролить массив солнечных батарей из шланга. Даже в самое засушливое время будет достаточно повторить эту операцию всего пару раз, чтобы снять проблему запыленности поверхности солнечной батареи. Впрочем, проблема может носить не обязательно природный характер. Очень часто причиной запыленность солнечных батарей вызвана интенсивным движением транспорта, строительными работами или сельскохозяйственной деятельностью.

Проблема приобретает совершенно другие масштабы, когда речь идет о промышленных солнечных электростанциях, которые могут занимать площадь, сопоставимую с 15-20 футбольными полями. В этом случае на первый план выходит экономическая целесообразность — компенсирует ли прирост генерируемой энергии затраты на проведение мытья панелей. Именно поэтому основной задачей является определение момента, когда загрязнение плоскости солнечной батареи станет критическим, вызвав значительные потери генерации электроэнергии.

 

 

Методы определения загрязненности солнечных панелей

Мытье солнечных панелей становится экономически целесообразным в момент, когда экономические потери, рассчитанные как разность между замеренной энергией в течение заданного периода времени по сравнению с энергией, которая могла быть получена в течение этого же периода времени с полностью чистого массива, сравняются с расходами на проведение очистки панелей.

Определение момента, когда солнечные панели необходимо помыть — это решение сложного уравнения, при котором придется учесть множество параметров, в том числе — суммарную площадь плоскостей солнечных батарей, время проведения очистки, необходимость отключения панелей непосредственно во время процесса помывки и к каким потерям это произведет, и даже выбор времени, когда необходимо провести процесс. К примеру, чтобы минимизировать потери от прекращения работы, одна компания решила помыть панели ночью, когда солнечная электростанция фактически не работает. Даже несмотря на то, что клининговая компания установила дополнительный увеличивающий коэффициент за проведение работ, такое решение выглядит вполне оправданным. Впрочем, из-за холодной ночи вымытые панели не успели просохнуть до утра, а поднявшийся с утра сильный ветер принес с собой большие клубы пыли, которая осела на поверхности фотоэлектрических модулей. В результате показатели выработки электроэнергии после мытья панелей оказались даже ниже, чем исходные данные. Компании пришлось повторить процесс, но уже в дневное время, сверившись с прогнозом, который обещал минимальный ветер.

Оценка запыленности для промышленных солнечных батарей — это уникальное решение для каждой отдельной станции, нет единого стандартного метода анализа или математической модели, которые могут дать однозначный ответ. Именно поэтому практически всегда определения загрязненности панели имеет исключительно практический характер.

Можно определить несколько основных методов определения загрязненности рабочей поверхности солнечных электростанций:

Метод сравнения вольтамперных характеристик

Достаточно простой способ, при котором сравнивается реальная вольтамперная характеристика (для большей достоверности лучше проводить сравнение по нескольким параметрам одновременно) с данными, которые были получены при вводе солнечной электростанции в эксплуатацию. При этом категорически нельзя пользоваться заводскими данными, ведь они были получены при практически идеальных условиях. При вводе солнечной электростанции в эксплуатацию необходимо провести целый ряд энергетических тестов — они будут очень важны для дальнейшей оценки эффективности работы станции (их еще называют базовый уровень). Надежные и точные измерения потока солнечного излучения дадут возможность накопить базу данных об эффективности и производительности солнечной электростанции в различных природных условиях. Эта база пригодится как для прогнозирования объемов выработки энергии, так и оценки сроков окупаемости проекта.

Следует понимать, что максимально точные данные для сравнения можно получить только в том случае, если они получены при таких же погодных условиях, что и базовые. Поскольку на практике такое осуществить сложно, обычно данные фиксируют несколько дней, чтобы получить усредненные значения, которые сравнивают с базовыми показателями, зафиксированными при аналогичных погодно-климатических условиях.

Основной недостаток этого способа — он не учитывает старение модулей или выход из строя некоторых из них (эта погрешность будет только увеличиваться со временем, хотя есть методы, которые позволяют её компенсировать), потери во время преобразования электроэнергии из постоянного тока в переменный и т.д. Кроме того, стоит иметь ввиду и погрешности используемых измерительных приборов, поэтому полученные данные будут иметь погрешность порядка ± 2%.

Метод пробной помывки

Возможность сравнить результаты генерирования электричества до и после помывки на примере контрольной группы панелей. Для этого выбирают либо группу панелей, расположенных посредине массива (принимая распределение загрязненности приблизительно равномерным), либо взяв отдельные панели в разных местах станции. Сняв вольтамперную характеристику, моют панели и снимают повторные данные при приблизительно схожих погодных условиях и в то же время. Сравнив результат, можно определить прирост генерации и насколько в целом оправдано мытье панелей по всему массиву.

Метод контрольной солнечной панели

С одной солнечной батареи (или нескольких, которые расположены в разных частях большого массива) производится постоянный или периодический контроль генерации электричества. Снижение объемов генерации ниже определенного уровня потребует разбирательства и поиска причин снижения эффективности, одной из которых как раз и может стать запыленность.

Термопарные пиранометры

Уже достаточно давно используются в метеорологических наблюдениях и на климатических станциях. Этот прибор позволяет замерить суммарный поток солнечной энергии, который попадает на плоскость. Термопарный датчик надежно защищен от внешнего влияния одним или двумя полусферическими солнечными колпаками. Современные инверторы имеют вход для подключения пиранометра, который позволяет измерить эффективность функционирования солнечной батареи, которая подключена именно к этом инвертору. Для соблюдения точности измерений, пиранометр необходимо установить в таком же направлении и под таким же углом, как установлена солнечная батарея. Так как термопарные пиранометры имеют плоскую и широкую спектральную чувствительность, то они могут точно измерить всю плотность солнечного потока, которая попадает на плоскость фотоэлектрической панели. Полученные результаты позволяют легко сформулировать вывод, насколько эффективно панель принимает и перерабатывает попадающую на её плоскость солнечную энергию.

***

Климатические условия Украины достаточно благоприятные для солнечных электростанций, большое количество осадков во многом компенсирует запыленность плоскости фотоэлектрических модулей. Впрочем, если результаты генерации электроэнергии начали ухудшаться, специалисты компании Рентехно готовы провести всесторонний анализ работы солнечной электростанции и просчитать необходимость мойки (очистки) солнечных панелей.


Печать

Остались вопросы по назначению наших услуг?
Оставьте нам заявку. Наши специалисты проконсультируют Вас

Тема вашего запроса
Заказать звонок

^