Atmosfera changlari quyosh energiyasini ishlab chiqarish samaradorligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardan biridir. Changning ifloslanishi yiliga kamida 5 foizni tashkil etadigan fotovoltaik elektr stantsiyalarining elektr energiyasini ishlab chiqarishni sezilarli darajada kamaytiradi. Agar 2020 yilda global o'rnatilgan quvvat taxminan 500 GVtga yetishi kutilsa, chang tufayli yillik energiya ishlab chiqarish kamayadi. Hajmidan kelib chiqadigan iqtisodiy yo'qotish 5 milliard AQSH dollarini tashkil etadi. Elektr stantsiyalarining o'rnatilgan bazasi o'sishda davom etar ekan, bu yo'qotish yanada jiddiylashadi - 2030 yilda global o'rnatilgan quvvat taxminan 1400 GVtni tashkil qilganda, changdan kelib chiqadigan iqtisodiy yo'qotish 13 milliard AQSH dollarigacha yetishi kutilmoqda.
01
harorat ta'siri
Hozirgi vaqtda fotovoltaik elektr stantsiyalarda asosan haroratga juda sezgir bo'lgan silikon asosidagi quyosh batareyasi modullaridan foydalaniladi. Modullar yuzasida chang to'planishi bilan fotovoltaik modullarning issiqlik uzatish qarshiligi oshadi va ular fotovoltaik modullarda issiqlik izolyatsiyasi qatlamiga aylanadi, bu ularning issiqlik tarqalishiga ta'sir qiladi. . Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, quyosh batareyasi harorati 1 darajaga ko'tariladi va chiqish quvvati taxminan 0,5 foizga kamayadi. Bunga qo'shimcha ravishda, batareya moduli uzoq vaqt davomida quyosh nuri ta'sirida bo'lsa, yopiq qism qoplanmagan qismga qaraganda ancha tez qiziydi, natijada harorat juda yuqori bo'lsa, kuygan qorong'u dog'lar paydo bo'ladi. Oddiy yorug'lik sharoitida panelning soyali qismi energiya ishlab chiqarish blokidan quvvat iste'moli blokiga o'zgaradi va soyali fotovoltaik element elektr energiyasini ishlab chiqarmaydigan, ulangan batareya tomonidan ishlab chiqarilgan quvvatni iste'mol qiladigan yuk rezistoriga aylanadi. issiq nuqta effekti bo'lgan issiqlik hosil qiladi. Bu jarayon batareya panelining qarishini kuchaytiradi, ishlab chiqarishni kamaytiradi va og'ir holatlarda komponentlarning yonib ketishiga olib keladi.
02
okklyuziv effekt
Chang akkumulyator paneli yuzasiga yopishadi, u yorug'likni to'sib qo'yadi, so'radi va aks ettiradi, eng muhimi yorug'likni blokirovka qilishdir. Chang zarralarining yorug'likka aks etishi, yutilishi va soyali ta'siri fotovoltaik panellar tomonidan yorug'likning yutilishiga ta'sir qiladi va shu bilan fotovoltaik energiya ishlab chiqarish samaradorligiga ta'sir qiladi. Panel komponentlarining yorug'lik qabul qiluvchi yuzasiga to'plangan chang, birinchi navbatda, panel yuzasining yorug'lik o'tkazuvchanligini pasaytiradi; ikkinchidan, ba'zi yorug'likning tushish burchagi o'zgaradi, bu yorug'likning shisha qopqog'ida notekis tarqalishiga olib keladi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, bir xil sharoitlarda toza panel komponentlarining chiqish quvvati ifloslanish modullariga qaraganda kamida 5 foizga yuqori va ifloslanish miqdori qanchalik ko'p bo'lsa, modulning chiqishi ko'rsatkichlarining pasayishi.
03
Korroziya ta'siri
Fotovoltaik panellarning yuzasi asosan shishadan iborat bo'lib, shishaning asosiy komponentlari silika va ohaktoshdir. Shisha qopqog'ining yuzasiga nam kislotali yoki gidroksidi chang biriktirilganda, shisha qopqog'ining tarkibiy qismlari kislota yoki gidroksidi bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Shishaning kislotali yoki gidroksidi muhitdagi vaqti oshgani sayin, shisha yuzasi asta-sekin eroziyalanadi, natijada sirtda chuqurchalar va chuqurliklar paydo bo'ladi, natijada qopqoq plitasi yuzasida yorug'likning diffuz aks etishi, va shishada tarqalishning bir xilligi buziladi. , fotovoltaik modulning qopqoq plitasi qanchalik qo'pol bo'lsa, singan yorug'likning energiyasi shunchalik kichik bo'ladi va fotovoltaik hujayraning yuzasiga etib boradigan haqiqiy energiya kamayadi, natijada fotovoltaik hujayraning energiya ishlab chiqarishi kamayadi. Va yopishqoq qoldiqlari bo'lgan qo'pol, yopishqoq yuzalar silliqroq yuzalarga qaraganda ko'proq chang to'playdi. Bundan tashqari, changning o'zi ham changni tortadi. Dastlabki chang mavjud bo'lgandan so'ng, u ko'proq chang to'planishiga olib keladi va fotovoltaik hujayra elektr energiyasini ishlab chiqarishning zaiflashishini tezlashtiradi.
04
Changdan tozalashning nazariy tahlili
Ochiq havoda joylashtirilgan fotovoltaik modullarning shisha yuzasi chang zarralarini ushlab turishi va to'plashi mumkin, bu esa yorug'likning hujayralarga kirishiga to'sqinlik qiladigan chang qoplamini hosil qiladi. Gravitatsiya, van der Vaals kuchlari va elektrostatik maydon kuchlari chang to'planishiga yordam beradi. Chang zarralari nafaqat fotovoltaik shisha yuzasi bilan kuchli o'zaro ta'sir qiladi, balki bir-biri bilan ham o'zaro ta'sir qiladi. Changni tozalash uchun panelning yuzasidan changni tozalash kerak. Batareya platasining yuzasida changni olib tashlash uchun chang va batareya platasi o'rtasidagi yopishqoqlikni engish kerak. Batareya plitasidagi chang ma'lum bir qalinlikka ega. Uni tozalashda, chang va akkumulyator plitasi o'rtasidagi yopishqoqlikni yo'q qilish uchun chang qatlamiga parallel yuk, ma'lum bir burchak ostida (yoki vertikal) yuk yoki aylanadigan moment qo'llanilishi mumkin. Qo'shimcha effekt, shu bilan changni olib tashlaydi.
q—akkumulyator plastinkasiga parallel yuk; F - batareya plitasiga ma'lum bir burchak ostida yoki perpendikulyar yuk; M - chang qatlamiga qo'llaniladigan aylanish momenti
Chang zarralarini olib tashlash uchun tangensial yopishish kuchini va chang zarralarining normal yopishish kuchini engish kerak. Oddiy yopishish kuchi chang zarralari va batareya plitasi orasidagi yopishish kuchidir va tangensial yopishish kuchi nisbatan kichik va odatda e'tiborga olinmasligi mumkin. . Agar chang vertikal yo'nalishdan tozalansa, faqat suv bilan tozalash, chang zarralarini namlash jarayoni kabi oddiy yopishish kuchini engib o'tish kerak, asosan oddiy yopishish kuchini engib o'tish kerak. Suv tozalanganda, molekulalararo masofa asosan oshadi, bu van der Waals tortishishini kamaytiradi va suzuvchilikni hosil qiladi va van der Waals kuchini va chang zarralarining yopishish kuchining tortishish kuchini engib chiqadi. Suvga sirt faol moddasi qo'shilishi ta'sirni yanada aniqroq qiladi, shuningdek, panellardan changni olib tashlaydigan kuchli elektrostatik kuch hosil qiladi. Chang zarralari akkumulyator plastinkasiga nisbatan harakat qilganda tangensial yopishish kuchini ham engish kerak.