Ako solárne moduly proti strate prachu a nákladom na čistenie v drsnom prostredí

01 Prečo prach spôsobuje tienenie a straty v nesúlade

Prach znižuje výkon prostredníctvom dvoch samostatných mechanizmov a iba jeden z nich je zrejmý. Prvým je rovnomerné stmievanie: tenký, rovnomerný film rozptyľuje a absorbuje svetlo, takže každá bunka dostane o niečo menej. Druhým je lokálne tienenie, ktoré je oveľa škodlivejšie, pretože solárne články sú zapojené do série.

Jednotné stmievanie verzus lokálne tienenie

Rovnomerné stmievanie sa správa ako nižšia úroveň ožiarenia. Prúd úmerne klesá a strata zostáva blízko viditeľnej hustoty nečistôt. Miestne tienenie sa správa inak. Keď je jeden rad článkov pokrytý prachovým pásom, zatienené články obmedzujú prúd celého podreťazca a môžu sa aktivovať bypass diódy. Prachová línia pokrývajúca len niekoľko percent sklenenej plochy teda dokáže odobrať oveľa väčší podiel výkonu modulu. To je dôvod, prečo na minimalizovanej strate tieňovania záleží viac ako na malom zvýšení účinnosti buniek.

Prečo Spodná hrana zbiera špinu

Na konvenčnom rámovom module sa voda a prach pohybujú po naklonenom skle a zastavujú sa na spodnom okraji rámu. Vytvorí sa špinavý pás a spodný rad buniek dostáva menej svetla ako zvyšok. Niekoľko podmienok to zhoršuje:

• Nízke uhly sklonu, najmä pod 15 stupňov
• Orámujte pery, ktoré zachytávajú častice na okraji skla
• Drsné alebo staré sklenené povrchy
• Časté rosenie alebo vysoká nočná vlhkosť vzduchu
• Neďaleké poľnohospodárstvo, výstavba alebo nespevnené cesty

Klíma určuje základnú líniu. Tabuľka zobrazuje typické ročné straty znečistenia podľa typu miesta, keď sa nepoužíva pravidelné čistenie.

Vlhké mierne miesto môže stratiť len málo, pretože sklo oplachuje častý dážď. Púštna lokalita môže stratiť viac ako päťkrát toľko, keď moduly stoja týždne bez dažďa. Miestne meranie je dôležitejšie ako akýkoľvek všeobecný údaj a riadi každé neskoršie rozhodnutie o výbere modulu a rozpočte na čistenie.

02 Ako rýchlo klesá výkon medzi čisteniami

Strata znečistenia rastie takmer rovnomerne počas suchého počasia a obnovuje sa po daždi alebo umývaní. Denná sadzba závisí od zaťaženia časticami, vetra, sklonu a stavu povrchu a v prašných oblastiach bežne klesá medzi 0,2 až 0,6 percenta za deň počas dlhých období sucha.

Rosa, vlhkosť a vytvrdené filmy

V mnohých púšťach nočné teploty klesajú dostatočne nízko na to, aby sa vytvorila rosa. Vlhkosť viaže jemné častice do pasty a nasledujúci suchý deň ich prilepí na sklo. Tento film odoláva vetru a to je hlavný dôvod, prečo na vlastnostiach povrchu záleží. Častice nad 50 mikrónov sa ľahko odvaľujú od nakloneného skla, ale častice menšie ako 10 mikrónov priľnú prostredníctvom elektrostatických a kapilárnych síl.

Graf porovnáva 30-dňové obdobie sucha pre štandardný rámový modul a modul s povrchom s nízkou priľnavosťou a protiprachovým rámom.

Po 30 dňoch si štandardný modul zachová približne 87 percent svojho výkonu, zatiaľ čo modul proti prachu si ponechá približne 94 percent. Táto sedembodová medzera môže odstrániť niekoľko umývacích kôl za sezónu, pretože spúšť čistenia sa dosiahne neskôr.

Meranie reálnej sadzby

Použite dve referenčné bunky, jednu denne čistenú a jednu nedotknutú. Pomer ich výkonu je najpriamejším indikátorom znečistenia a napája modely čistenia údajmi o mieste namiesto predpokladov. Aktuálne údaje na úrovni reťazca a termálne snímky z dronov potom ukážu, či je vzor rovnomerný alebo lokálny.

03 Dlhodobé náklady a výnosy počas 25 rokov

Projekt trvá 25 až 30 rokov, takže malé ročné rozdiely sa spájajú. Náklady na čistenie, spotreba vody, opotrebovanie skla a stratená energia – to všetko sa hromadí a modul, ktorý potrebuje menej zásahov, zvyčajne vyhrá počas celej životnosti, aj keď je jeho obstarávacia cena o niečo vyššia.

Dvojité sklo

Čo zlúčeniny v priebehu času

Každé umývacie kolo nesie priame náklady a nepriame riziko. Kefy a vysokotlaková voda môžu poškriabať sklo, poškodiť nátery a namáhať tesnenie hrán, takže menej nábojov chráni modul aj rozpočet.

• Každý rok nižšie hodiny posádky a vozidla
• Znížená preprava a skladovanie vody
• Menšie mechanické opotrebenie skla a povlakov

Produktové rodiny ako napr hi-mo x10 opatrovník ukážte, ako možno kombinovať povrchovú úpravu, dizajn hrán a štruktúru dvojitého skla v jednom vysokovýkonnom module na tento účel.

Graf zobrazuje kumulatívne náklady na čistenie ako index so štandardným modulom nastaveným na 100 v piatom roku.

Do roku 25 je rozdiel veľký a ušetrený rozpočet možno presmerovať na kontrolu, tepelné zobrazovanie a údržbu invertorov, ktoré tiež chránia výnos.

Energetická výťažnosť nad rámec čistenia

Menej znečistenia znamená aj vyšší priemerný výkon medzi cyklami a lepší výkon pri slabom osvetlení, pretože prach rozptyľuje difúzne svetlo a svetlo pod nízkym uhlom. Ráno, večer a zamračené obdobia strácajú úmerne viac, takže tieto ramenné hodiny sa sčítajú za rok prevádzky.

04 Dizajnové prvky, ktoré znižujú zadržiavanie prachu

Žiadna jediná funkcia nerieši prach. Najlepšie výsledky prinášajú opatrenia na stohovanie, ktoré fungujú v rôznych mierkach: povrch skla, okraj rámu, štruktúra modulu a prevádzka. Radarová mapa hodnotí dva typy modulov na desaťbodovej stupnici na základe piatich kritérií. Skóre sú ilustratívne technické kompromisy, nie laboratórne výsledky.

Protiprachový modul vedie k odolnosti voči prachu a kontrole tieňovania okrajov a tiež zlepšuje úsporu čistenia a výťažok pri slabom osvetlení. Trvanlivosť sa zlepšuje najmä vďaka štruktúre dvojitého skla a zníženému opotrebovaniu z menšieho počtu čistiacich kôl.

Povrchová úprava s nízkou priľnavosťou

Nátery s nízkou priľnavosťou znižujú silu, ktorá drží častice na skle, takže vietor a slabý dážď ich odstránia viac. Trvanlivosť je tu dôležitá: náter, ktorý sa opotrebuje za tri roky, má počas 30-ročnej životnosti projektu malý úžitok.

Geometria hrán rámu

Upravené profily rámu umožňujú vode a prachu skĺznuť z okraja namiesto toho, aby sa hromadili na okraji. Tým sa znižuje tieňovanie v spodnom rade, čo je najškodlivejší vzor pre sériové struny, a často dodáva viac energie ako malý nárast účinnosti článku.

Štruktúra dvojitého skla

Sklo na oboch stranách odoláva oderu pieskom naviatym vetrom, prenikaniu vlhkosti a mikrotrhlinám lepšie ako polymérová zadná vrstva, ktorá vyhovuje prostrediam, kde sa piesok a čistiace nástroje dotýkajú modulu.

05 Od prieskumu lokality po rozhodnutie o module

Vysokovýkonné moduly znižujú počet jednotiek, sledovačov a pripojení na megawatt, ale väčší modul tiež vystavuje viac skla znečisteniu. Rozhodovací proces založený na údajoch o mieste udržiava výber uzemnený a spája výber modulu s plánom čistenia.

1. Zmerajte zaťaženie prachom a frekvenciu dažďov aspoň počas jedného obdobia sucha.
2. Modelujte stratu znečistenia a náklady na čistenie pre každý kandidátsky modul.
3. Porovnajte profil rámu, povrchovú úpravu a štruktúru skla.
4. Nastavte spúšť čistenia z nameranej straty, nie z pevného kalendára.
5. Sledujte výsledky a prekalibrujte plán každý rok.

Prevádzkové postupy, ktoré znásobujú výhody

Strmšie nočné uloženie na sledovačoch pomáha oroseniu a uvoľneným časticiam odtekať skôr, než stvrdnú. Čistenie skoro ráno zabraňuje tepelným šokom na horúcom skle a obmedzuje vyparovanie. Suché kefovanie často stačí, keď sú na povrchu častice voľne prichytené.

Monitorovanie a včasná detekcia

Nerovnomerné znečistenie často poukazuje na miestny zdroj prachu, akým je napríklad nespevnená prístupová cesta, alebo na problém s odvodnením na okraji poľa, ktorý možno lacno opraviť.

06 Porovnanie celkových nákladov na vlastníctvo medzi typmi stránok

Celkové náklady na vlastníctvo sa menia podľa typu lokality, veľkosti závodu a prístupu k vode. Tabuľka ukazuje, ako sa mení hodnota protiprachového prístupu medzi dvoma bežnými nasadeniami.

V elektrárňach je hlavnou hnacou silou objem čistenia, pretože úspory sa stupňujú s počtom modulov. V distribuovaných lokalitách záleží viac na prístupe, bezpečnosti strechy a obmedzení vody a každá vyhýbaná návšteva má vysokú hodnotu.

Nákladové položky, ktoré treba zahrnúť

• Rozdiel v cene modulu na watt
• Náklady na posádku, vozidlo a vodu na kolo čistenia
• Hodnota energie získanej medzi kolami
• Riziko výmeny v dôsledku poškriabania skla alebo tesnení
• Monitorovacie zariadenia, ako sú stanice na znečistenie

07 Čo treba hodnotiť pri výbere dodávateľa protiprachového modulu

Dobrý výber závisí od dôkazov, nie od sloganov. Tri kontroly oddeľujú robustnú ponuku od marketingového tvrdenia.

Nakoniec nezabudnite, že protiprachový dizajn je jednou vrstvou kompletného plánu. V kombinácii s citlivým náklonom, skladaním sledovača, meranými spúšťačmi čistenia a pravidelným monitorovaním poskytuje stabilný výnos a nižšiu frekvenciu čistenia počas životnosti zariadenia.

08 Často kladené otázky