太陽能板 & E-PPA 的密切關係
來了解一下【光伏電池 又稱 太陽能板 】
太陽能是清潔、安全的可再生能源,在長期的能源戰略中具有重要地位。
然而灰塵是影響太陽能發電效率的關鍵因素之一,灰塵污染會大幅降低太陽能電池的發電量,
估計每年至少在5%以上。
【灰塵對太陽能電池造成多大的影響】 :
【一】溫度影響
隨灰塵在組件表面的積累,增大了太陽能板的傳熱熱阻,成為太陽能板上的隔熱層,影響其散熱。
此過程會加劇電池板老化,減少出力,嚴重時會引起組件燒毀。
【二】遮擋影響
灰塵顆粒對光的反射吸收和遮擋作用,影響光伏電池板對光的吸收,從而影響光伏發電效率
,且積灰量越高,組件輸出性能下降越大。
隨著玻璃在酸性或鹼性環境裡的時間增長,玻璃表面就會慢慢被侵蝕,導致光伏電池發電量減小。
並且粗糙的、帶有黏合性殘留物的黏滯的表面更容易積累灰塵。
而且灰塵本身也會吸附灰塵,一旦有了初始灰塵存在,就會導致更多的灰塵累積,
加速了光伏電池發電量的衰減。
其中,水是太陽能板變髒的主要幫兇之一。
由於雨水和灰塵一同沈降在太陽能板的玻璃表面上,形成微小的粗糙顆粒,
並持續吸引顆粒物質。 當水分很快蒸發後,便留下堆積的灰塵殘留物因而很難去除。
一旦灰塵在太陽能板玻璃表面形成灰塵覆蓋層, 顯著降低了太陽能電池片受光量和太陽能組件
的電能輸出總量, 發電量降低幅度達5%~45%, 是影響太陽能發電系統工作效率的重要原因。
多數太陽發電系統沒有配備專用的灰塵清理設施,
主要依賴於降雨、風等自然作用對太陽能面板的積灰進行清除。
調查顯示, 按照通常設計標準, 每10MW電站配套工業清洗系最少需要一次性投資幾百萬元。
一個300MW的太陽能發電廠可能花費超500萬美元來進行清潔, 同時在能源生產方面,
因塵土覆蓋的損失至少達360萬美元。據業內人士普遍經驗認為:
太陽能玻璃面板的清潔維護是提高電站運維績效水平、提升實際利用小時數量最直接有效
且成本最低的方式。清潔後的太陽能陣列日均發電量顯著提高5%以上。
【目前市場上最主要的清潔方式】有:
【一】是最原始的手工清洗, 包括手工擦拭、水沖等,該清潔方式最初使用較廣,但是體力勞動強度太大,工作效率比較低 ,人員水平差異也會造成清洗效果不一致、表面刮痕、邊角清潔效果差等問題。
【二】是移動式大型清潔車, 該方式清潔範圍受限,只適合空間足夠大、車輛能夠自由進出的地面電站, 對於屋頂光伏板、荒漠電站或者排列緊密的電站等,則無能為力。
【三】是高壓水槍清洗, 該方式清潔效果較好,但用水量極大,且高壓水槍具有較強的衝擊力, 操作不當容易造成光伏組件破碎或者隱裂。
【四】是噴淋系統,
該方式能夠解放人力,自動噴淋清洗,速度比較快,特別適合屋頂光伏等
人工清洗不便的電站。但是清洗效果相對較差,且易造成熱斑效應,損壞光伏組件。
以上這些傳統清潔方式不同程度的受到清潔地勢,場所,水資源及成本等各方面的限制。
在理想情況下,太陽能電池板應每隔幾周清潔一次,以保持最高效率,
但對大型太陽能電池板陣列來說尤其困難。
【五】是自動清潔機器人和無人機
主要包括有水型和無水型兩大類。二者都是獨立吸附在光伏板上或者
架設在光伏板支架上的軌道上,通過上下左右的移動實現光伏板的清潔,
具有效率高、清潔效果好、智能控制、節能環保等多種優勢。
但因採購金額及後續維修費用過於龐大是一大考量。
為了解決上述問題,將可採用E-PPA疏水鍍膜材料塗覆太陽能板的玻璃表面, 疏水材料分子間利用共價鍵連結,在玻璃表面形成強大的晶體鍍膜層,保持光滑的玻璃表面, 讓水幾乎以球形的形式積聚在表面上,容易從玻璃表面上滾落下來, 就像“一個向下滑動的球體”。E-PPA晶體鍍膜層的疏水性能,不僅減少水和灰塵一同沈降於面板上堆積, 還可藉由水滾落的同時帶走灰塵和污垢,從而自然地清潔面板。