研究灰塵對光伏電站發(fā)電量的影響

現(xiàn)在我國絕大部分大型光伏電站都分布在西北地區(qū)，而西北地區(qū)又是我國沙塵暴比較嚴(yán)重的地區(qū)，這也意味著西北地區(qū)是我國降塵比較嚴(yán)重的地區(qū)。而灰塵對光伏電站發(fā)電量的影響至今還沒有引起我國科研人員的注意，因?yàn)槲覈墓夥娬镜目焖侔l(fā)展僅僅始于09年。 　　而灰塵對電站發(fā)電量的影響直接決定了投資人的投資回報率。相比而言，國外研究人員則對這方面做了大量的工作，對灰塵對發(fā)電量的影響的原理及多種因素都做了研究，而我們普通工作者，尤其是從事電站設(shè)計和管理工作的人員最看重的還是灰塵減少光伏電站發(fā)電量的具體數(shù)值，作者搜集了國外學(xué)者發(fā)表的一些文章，從中摘取一些數(shù)據(jù)，希望能給各位做個參考。 　　圖1是美國圣地亞哥市的一個光伏電站的灰塵導(dǎo)致的發(fā)電量的損失率，在沒有降雨的5月15日到8月29日期間，灰塵導(dǎo)致的光伏電站發(fā)電量的損失率一直在增加，最高時為22%，這也意味著在8月29日的時候大約有22%的發(fā)電量因?yàn)榻祲m而損失掉了。而其它時間有零星的降雨存在，降塵的損失率很小。圣地亞哥市屬熱帶沙漠氣候；年降水量240毫米。 　　圖2 為位于地中海東岸靠近西亞沙漠的塞浦路斯的某電站降塵對發(fā)電量的損失值。從圖中可以看出無論單晶硅組件、多晶硅組件還是非晶硅組件，都是隨著在外面放置的時間越久，降塵越多，對發(fā)電量的減弱作用越強(qiáng)，而非晶硅受到的影響相對其他兩個較小。在干旱持續(xù)了14周以后，單晶和多晶的發(fā)電量的損失率達(dá)到了14%左右。 　　圖3 為塞浦路斯某電站一次沙塵暴過后測到的電池板的功率損失值?？梢姄p失還是挺大的，都在10%以上了。所以建議電站每次沙塵暴過后都對電池板做一次清洗工作。塞浦路斯屬地中海氣候，年均降雨量480mm. 　　圖4 為美國不同地區(qū)光伏電站的年降塵損失率，而且細(xì)分了鄉(xiāng)村，城郊和城市/機(jī)場/高速路旁三個小區(qū)，而大部分城市的城市降塵損失率要高于其它兩個地區(qū)。而最右邊的兩個地區(qū)屬于沙漠氣候，三者的差別不大，年損失率都在4%左右。而實(shí)際上大型光伏電站的降塵損失率要比上面四幅圖里的值要高，因?yàn)檫@是數(shù)值都是在試驗(yàn)站測得的，而且都是安裝在樓頂上，而降塵量是隨著地面高度呈遞減趨勢的，所以如果電池板是安裝在地面，則降塵損失率更大。 　　而我國西部地區(qū)又是亞洲沙塵暴的發(fā)源地，降塵比上圖地區(qū)的都高，且我國的大型電站都安裝在戈壁攤或者沙漠上，植被較少，所以降塵損失率保守估計在5%以上。而一個十兆瓦的光伏電站25年的降塵總損失約為：1.3度/年/瓦*10兆瓦（電站規(guī)模）*25年（工作年限）*0.9元/度（上網(wǎng)電價）*5%（降塵損失的效率）=14625000元，約為1462萬元。這個數(shù)值還是很大的。所以建議光伏電站的管理人員能提高對降塵損失率的重視程度，并做好定期的清洗工作。 　　關(guān)于清洗的間隔時間如果給出一個確定值是很不科學(xué)的，因?yàn)槊總€地區(qū)的情況不一樣，一個地區(qū)每一月的情況不一樣，每一個月每年的情況不一樣，傳統(tǒng)清洗方法成本高昂，需要設(shè)定臨界點(diǎn)，甲科數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件實(shí)時監(jiān)控實(shí)時發(fā)電量與理論發(fā)電量，設(shè)置清掃臨界點(diǎn)預(yù)警，幫助用戶控制清掃成本，提高發(fā)電效率。