光伏板灰尘堆积影响的计算方法和区域化灰尘堆积概述

王维鹏　魏圆慧

摘 要：光伏副产品与日剧增的今天，与兼具实用性和美观为一体的太阳能公路、花园照明系统的广泛使用，其光伏面板积灰致使转换效率的降低的问题，使光伏板清洁体系日渐成熟，综和分析了国内外相关研究成果，总结并提出了光伏板灰尘堆积影响计算方法。叙述了区域化灰尘堆积的特点，以做出更好更优的机械设备来运用到实际生产中。

关键词：光伏板清洁；区域化；灰尘堆积计算

1 引言

因光伏组件室外安装的特点，受自然和气候条件的影响很大，特别是空气中的颗粒物，如灰尘等物质附着在光伏板上表面，阻挡部分光线的照射，使组件的整体能量转换效率大幅下降，发电量减少。据文献数据，在我国西北部地区，一个月沉积的沙尘如果不及时清扫，导致光伏组件的发电量降低，甚至大于30%。当下雨时，部分含石灰岩的沙土质灰尘，还会被雨水溶化，附着并沉积在光伏板表面，逐渐在光伏板外表面形成一层高附着力的薄膜状物质，严重影响光伏组件的发电效率。

2 灰尘阴影损失计算公式

如果结合光照强度来监测板面灰尘的话，可以遵循灰尘阴影损失计算公式2-1、2、3、4计算，并加装光照强度对照装置，即现理论光照强度和发电量作比较，差值过大启动清洁器。按实际情况调整的值，而启动光伏清洁器，从而实现监测灰尘灵敏度的调节。其中要说明的是，为各项其他因素k值的乘积。初始条件下调整之，从而能获得最高的灰尘清洁效率。

—当前光照条件下组件的最高输出电流

当前光照条件下组件的最高的输出电压

—标准的太阳辐照强度，值为1000W/；

—当前测量的太阳辐照强度

—光伏组件的最佳条件下的输出电流

光伏组件的最佳条件下的输出电压

—当前测量的太阳辐照强度与标准的辐照强度的差，

—实际组件温度与标准组件温度的差，

当前光照条件下光伏板应产生的功率

—灰尘积累造成的功率损失值

—光伏组件的传输功率耗损，光伏组件老化耗损，逆变器功率耗损等因素的乘积

光伏板实际输出功率

a、b、c—补偿系数，根据光伏组件实验数据进行拟合得到，并根据实测数据定期修正。

3 区域化灰尘堆积的分析

3.1区域化思想的建立

广义化的灰尘清洁大多数指代的是自然来源之中的土壤、沙尘、岩石的自然风化导致的浮尘堆积，随着自然风的流动，致使自然条件下的灰尘堆积。如今来看，分区化，区域化的灰尘更多的纸袋附着性的固体颗粒甚至具有附着性的一切固体，例如粉尘污染的工厂附近光伏组件板面上附着的更多是粉尘颗粒，这一理论和叶片表面的粉尘富集有很大关联。

3.2区域化的光伏组件灰尘清洁

本文给出大型光伏电站的清洁装置选用与设计的方法，即按照各区域的不同种类的灰尘分类选择不同种类的清洁器，如西北地区沙尘较多的地区要选择水射流间清扫装置互用的一种类型。之后的研究对于清洁装置的选择尽量先对当地的灰尘富集层做分析，选择合适的适于该地区，该区域的合理的清洁方式来进行设计，当然，个板清洁对于区域化的要求更高，例如：同一路段的太阳能路灯，处于树木旁边的光伏组件很容易受鸟粪的侵扰，造成了对于同一区域的清洁装置的错误选用。

另外，光伏板面的平整度，面板玻璃材质（大多采用3.2mm、4mm的低铁超白绒面或光面钢化玻璃，且透光率90%以上），都将成为灰尘清理研究的考虑因素，特别说明的是，目前有些厂家开始研制纳米镀膜技术，该技术不仅可以增加板面透光率，还可以减少灰尘雨水对电池板表面的污染程度，此研究方式也是一种清洁技术的发展。

参考文献

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