Amb el ràpid desenvolupament de l'energia neta a tot el món, la generació d'energia fotovoltaica s'ha convertit en una força important en la transformació energètica. Com a nucli dels sistemes de generació d'energia fotovoltaica, l'eficiència de generació d'energia dels mòduls fotovoltaics afecta directament el rendiment i els beneficis econòmics de tot el sistema. Els mòduls fotovoltaics estan exposats a contaminants com la pols, els excrements d'ocells i les deixalles a l'aire lliure durant molt de temps, cosa que pot bloquejar la llum solar i reduir l'eficiència de generació d'energia dels mòduls. Per tant, la neteja regular dels mòduls fotovoltaics és especialment important. Tanmateix, la neteja dels mòduls fotovoltaics no és només un simple procés d'esbandit, sinó que requereix certs requisits tècnics i estàndards de funcionament.
1 La importància de la neteja dels mòduls fotovoltaics
La superfície dels mòduls fotovoltaics s'ha de mantenir neta per garantir una òptima absorció de la llum i una eficiència de generació d'energia. La investigació ha demostrat que els contaminants com la pols, la sorra i els excrements d'ocells acumulats a la superfície dels components poden afectar greument la generació d'energia dels sistemes fotovoltaics. Especialment en zones amb molta pols i tempestes de sorra, la neteja i el manteniment dels mòduls fotovoltaics són especialment importants.
1. Millorar l'eficiència de generació d'energia
Els contaminants a la superfície dels mòduls fotovoltaics reduiran la seva absorció de la llum solar i disminuiran la seva eficiència de conversió fotoelèctrica. Segons dades experimentals rellevants, la generació d'energia dels mòduls fotovoltaics sense netejar pot disminuir entre un 5% i un 20% i, en condicions extremes, aquesta pèrdua és encara més gran. La neteja regular pot restaurar eficaçment la capacitat de generació d'energia del sistema fotovoltaic.
2. Amplieu la vida útil dels components
L'acumulació a llarg termini de contaminants no només afecta l'eficiència de generació d'energia dels mòduls fotovoltaics, sinó que també pot causar danys als materials dels mòduls. Especialment a les zones amb fortes tempestes de sorra, la cobertura prolongada de la superfície del component per sorra i pols pot causar un desgast menor a la superfície de vidre del component, accelerant l'envelliment del material. La neteja regular pot evitar el desgast i allargar la vida útil dels components.
3. Millorar l'eficiència econòmica
Per a les grans centrals fotovoltaiques, l'entrada i la sortida dels mòduls fotovoltaics de neteja estan estretament relacionades. La neteja regular pot millorar l'eficiència general de generació d'energia del sistema, augmentar els ingressos de la generació d'energia i reduir les pèrdues econòmiques causades per una disminució de la generació d'energia. Al mateix temps, allargar la vida útil dels components també pot estalviar costos de manteniment i reemplaçament, millorant així els beneficis econòmics generals del projecte.
2 Fonts habituals de contaminació en mòduls fotovoltaics
Les fonts de contaminació dels mòduls fotovoltaics varien en funció de factors com ara la geografia, el medi ambient i el clima. Les següents són fonts de contaminació habituals:
Tust i partícules de sorra
A les zones seques i ventoses, les partícules de pols i sorra de l'aire són les fonts de contaminació més habituals dels mòduls fotovoltaics. La sorra i la pols no només cobreixen la superfície dels components, bloquejant l'exposició a la llum, sinó que també poden causar fricció i rascades a la superfície dels components a causa de la força del vent.
Excrements d'ocells
Els excrements d'ocells solen cobrir parcialment els mòduls fotovoltaics i tenen un impacte greu sobre els panells, ja que no només bloquegen la llum sinó que també corroeixen els materials dels panells, provocant un sobreescalfament local i afectant l'eficiència general de la generació d'energia.
Fulles i altres matèries orgàniques
És habitual que la matèria orgànica, com ara fulles i cadàvers d'insectes, s'acumuli als mòduls fotovoltaics de les centrals fotovoltaiques prop de boscos o terres de cultiu. Tot i que aquestes impureses no tenen un impacte significatiu, si no es netegen de manera oportuna, poden crear fàcilment ombres a la superfície dels components, afectant l'efecte de generació d'energia.
Contaminació industrial
Els mòduls fotovoltaics propers a les zones industrials poden veure's afectats per la contaminació industrial com el fum i els gasos d'escapament. Aquests contaminants sovint tenen una forta adherència, són difícils de netejar i tenen un impacte més important en els components.
3 Principis bàsics per a la neteja de mòduls fotovoltaics
La neteja dels mòduls fotovoltaics ha de seguir certs principis per garantir l'eficàcia de la neteja i evitar danys als mòduls.
1. La seguretat primer
Quan es neteja els mòduls fotovoltaics, cal garantir la seguretat dels operaris. Sobretot quan es neteja a gran alçada o en centrals fotovoltaiques, cal portar equips de protecció i tallar l'alimentació per evitar el risc de descàrrega elèctrica.
2. Eviteu utilitzar productes químics corrosius
El material de la superfície dels mòduls fotovoltaics sol ser un vidre tractat especialment, que té certes funcions de resistència al desgast i resistència als UV. Però si s'utilitzen productes químics corrosius per a la neteja, poden danyar la superfície dels components, la qual cosa comporta una disminució del seu rendiment protector. Per tant, es recomana utilitzar agents de neteja neutres o aigua purificada per a la neteja.
3. Temperatura moderada per evitar canvis bruscos de temperatura
Quan es neteja els mòduls fotovoltaics, la temperatura de l'aigua ha d'estar propera a la temperatura superficial del mòdul, especialment quan es neteja a alta temperatura o a la llum solar directa. Eviteu utilitzar aigua freda per rentar sobtadament els panells fotovoltaics calents, en cas contrari es podria trencar el vidre.
4. Eviteu ratllar la superfície dels components
Quan es neteja els mòduls fotovoltaics, s'han d'utilitzar eines de neteja suaus com ara un drap suau o una esponja, i s'han d'evitar raspalls durs o eines metàl·liques per evitar ratllar la superfície del panell fotovoltaic i afectar la seva transmissió de la llum.
4 Mètodes de neteja de mòduls fotovoltaics
Segons l'escala, el medi ambient i l'estat de contaminació de les centrals fotovoltaiques, es poden seleccionar diferents mètodes de neteja:
La neteja manual és el mètode més comú per a sistemes fotovoltaics petits i mitjans o components amb una contaminació menys severa. Durant la neteja, l'operador neteja manualment amb aigua purificada, un raspall suau i un drap. Aquest mètode té un baix cost i és adequat per a alguns projectes fotovoltaics distribuïts o sistemes fotovoltaics de coberta.
La neteja mecànica s'utilitza habitualment a les grans centrals fotovoltaiques, com ara robots de neteja automàtica o vehicles de neteja. El robot de neteja pot caminar de manera autònoma per la superfície dels mòduls fotovoltaics i eliminar els contaminants superficials ruixant aigua i utilitzant raspalls de truges suaus. Aquest mètode és altament eficient i adequat per a centrals fotovoltaiques a gran escala, però el cost d'inversió inicial en equip és relativament elevat.
La neteja de drons és una tecnologia emergent que s'utilitza en zones d'altitud o remotes de difícil accés. Els drons porten dispositius de neteja que poden ruixar i netejar mòduls fotovoltaics de manera ràpida i segura. És adequat per a projectes fotovoltaics distribuïts d'altitud o centrals elèctriques amb limitacions de terreny.
Algunes grans centrals fotovoltaiques instal·len sistemes fixos de rentat d'aigua, que activen periòdicament dispositius d'aspersió d'aigua per realitzar un simple rentat dels mòduls fotovoltaics. Aquest mètode és més habitual a les zones amb abundants recursos hídrics, que permeten aconseguir una neteja automatitzada i reduir les operacions manuals.
5 Precaucions per a la neteja dels mòduls fotovoltaics
Selecció del temps de neteja
El millor moment per netejar els mòduls fotovoltaics és al matí o al vespre, evitant la llum solar directa i les altes temperatures per evitar escalfaments irregulars i trencaments del vidre. Mentrestant, s'ha d'evitar el temps plujós o fort durant el procés de neteja per garantir un funcionament segur.
Requisits de qualitat de l'aigua
A causa de la sensibilitat dels materials superficials dels mòduls fotovoltaics, la qualitat de l'aigua utilitzada per a la neteja ha de ser el més neta possible, evitant l'ús de fonts d'aigua que continguin alts minerals o impureses. En cas contrari, les taques d'aigua o impureses residuals poden formar escates a la superfície dels mòduls fotovoltaics, afectant l'eficiència de generació d'energia.
Manteniment i neteja regulars
La freqüència de neteja dels mòduls fotovoltaics s'ha d'ordenar raonablement segons les condicions ambientals locals i les característiques climàtiques. A les zones amb més pols, es recomana netejar un cop cada trimestre, mentre que a les zones amb menys contaminació n'hi ha prou amb una neteja cada sis mesos a un any.
Inspecció i reparació de components
Durant la neteja, els operadors també haurien d'inspeccionar regularment els mòduls fotovoltaics per detectar esquerdes, rascades o envelliment. Si es troben alguna anomalia, els components danyats s'han de reparar o substituir de manera oportuna per garantir la capacitat global de generació d'energia del sistema fotovoltaic.