大型光伏并网电站组件清洗方案探讨

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1、大型光伏并网电站组件清洗方案探讨摘要：光伏组件表面污垢影响光伏电站的发电量。本文阐述了大型并网光伏电站的各种清洗方案；借助电站实际清洗经验，详细介绍了无管道清洗方案，并对清洗前后的发电量进行对比分析；最后，展望了未来光伏电站清洗的发展方向。关键词：一次能源光伏电站组件清洗自洁技术1表面污垢对光伏组件的影响对于大型光伏并网电站的运营，发电量是至关重要的指标之一。而影响发电量的因素除了逆变器、变压器、电缆等设备的损耗外，当属空气中灰尘或其它杂物如：鸟粪等污垢的覆盖对发电量的影响。严重的局部遮盖还会导致“热斑效应”。行业内由于表面污垢导致光伏组件无法正常工作的事例屡见

2、不鲜。例如：2004年2月，“机遇”号刚刚开始火星探测任务时，它上面长达1.3m的太阳能电池板每天可以提供0.9kWh的电能，然而随着“机遇”号太阳能面板上慢慢沾上火星灰尘，太阳能面板的功率大大降低，现在每天提供的电能降到了0.5kWh到0.6kWh。NASA科学家不得不通过命令，尽量让两台火星车停靠在朝南的斜坡上，使其可以接受到更多的太阳光。但尽管如此，太阳能电池板每天提供的电量仍然无法提高。但是，关于污垢对光伏电站影响的研究很少。AHNADY]研究了单位面积上灰尘的数量、灰尘的尺寸、入射光的波长、入射光的倾角和光的透过率的关系，其研究认为在可见光范围内入射光

3、波长对有灰尘的玻璃的透过率的影响可以忽略，主要是灰尘的尺寸远比入射光的波长大。AHNADY也建立了一个模型供系统设计人员设计系统的时候参考。AliMEl-nashar研究了灰尘对热水器的真空管的季节性影响，研究显示每个月由于灰尘的影响，透过率会下降高达10~18%。而迄今为止，市场上也还没有非常有效的清洁方法，这对发电运营商的损失是显而易见的。换言之，电池板技术研发投入大量资金花费几年时间提升1~2个百分点的发电效率，还不如多请几个工人勤加清洗电池板获得的收益大。因此，保持太阳能电池板的清洁，是提高发电量最简单、实用、有效的办法。2现有大型并网电站组件清洗方案简

4、述光伏组件在生产过程中，室内清洗已经解决，行业内也有对应的设备。户外的并网电站组件清洗一直未找到行之有效的方法，特别是在缺水、路面状况差的区域。这也成为制约荒漠化电站发展的因素之一。2.1有管道水洗方案此种方案适合水资源丰富、地质状况好的区域。根据光伏方阵的排布进行合理设计，将管道铺设在场地内，后续清洗只需开启水管进行管道周边光伏组件的清洗。此方案在建设完成后，运营期间的清洗方便快捷。2.2无管道水洗方案无管道水洗方案是目前大型光伏并网电站采用的主要清洗方式。大多采用移动储水装置进行移动清洗。国内的宁夏太阳山中节能10MWp光伏电站、内蒙古呼和浩特市土左旗5MW

5、p光伏示范电站、宁夏太阳山银发集团10MWp光伏电站、宁夏石嘴山正泰太阳能10MWp光伏电站和宁夏宁东华电尚德10MWp光伏电站都采用这种清洗方案。此方案前期投入比有管道水洗方案少一倍左右，灵活性大；但是，1存在后期投入资金大，运营维护成本增加等不足之处。2.3自洁工艺方案通过研发和技术投入，生产能够自我清洁的光伏组件或配套系统。例如：可以利用静电除去尘埃，将其“吹到”电池板的边缘。能在两分钟的循环里除去90%的尘埃，除尘效果明显。此种方案效果明显，后期运营维护方便。但成本高，不适合大规模利用。自洁方案目前大多用于太空，后续随着成本的降低亦可用于地面光伏电站。3

6、无管道水洗方案详解经过现场实际参与、进度控制和用量统计，得出光伏组件无管道水洗的一系列改进方案和统计数据。3.1工具、设备配置图3-1光伏组件清洗专用车图3-2光伏组件清洗专用四通转换头3.1.1主要设备主要设备有：专用改装水车（带水箱、增压装置等），容量10m3左右，具体如图3-1所示。3.1.2辅助工具四通转换接头：简易原理如图3-2所示。其中，中间出水管的截面积为周边两个出水管的1/2~1/3。输水管道：4~6分管，抗压，户外使用；根据光伏阵列的长度选择软管的长度，中间长度为阵列长度的1/3，两边的软管长度为阵列长度的1/2，这样能保证整个阵列都可以一次性

7、清洗到位，并且三处同步进行，提高工作效率；然而，边缘两个软管的长度比中间长，出水量会相对变慢，为保证出水量大致相同，才使得四通转换接头中间出水管径比周边的小。可调喷嘴：清洗人员可以根据组件表面程度，控制出水量，保证正常清洗的前提下，更好的节约水资源；喷嘴多采用扇形出水方式。长柄长度可调型雨刮：属清洗玻璃专用工具，具体见图3-3。雨衣、雨裤、雨靴和胶皮手套一套，用做防水，特别在冬天清洗组件时尤为需要。3.2人员配置水洗人员3人，擦拭人员3人，驾驶员1人，共7人。其中，擦拭人员工作量比较大，易疲劳，须定期和水洗人员交换作业；擦拭人员还负责指挥清洗车的移动和停止以及水

8、管的排布，3人中可选一位