荒漠地区太阳能电池板表面灰尘粘附接触力学分析

高海拔荒漠地区太阳能电池板表面的积灰现象比较严重,这样降低了太阳能电池板的光电转化效率。文章针对青海省格尔木地区的光伏电站,采集了太阳能电池板表面的灰尘颗粒样本,分析了灰尘颗粒成分以及粒径大小对积灰的影响,并结合粘附理论建立弹簧阻尼模型。通过分析得到,灰尘颗粒与太阳能电池板之间粘附接触力的取值为10~(-9)~10~(-6)N,以及粘附接触力随灰尘颗粒粒径的变化规律。分析结果为提高太阳能电池板的光电转化效率、优化灰尘的清理方法提供理论依据。     

太阳能电池板表面灰尘擦除试验研究

荒漠地区电池板表面积灰严重影响光伏组件发电效率,因此有效擦除电池板积灰的问题已成为维护光伏电站的主要工作之一。为此,测量了GS-50非晶硅薄膜光伏组件在0、3.1、4.8、7.2、14.9、24.5g/m2不同积灰条件下的平均输出功率,设计了可调节清洁参数的灰尘清洁装置,研究了擦除速率、擦除压力、擦除次数和擦除方式等工艺参数对光伏清洁效果的影响。结果表明,不同擦除速率下光伏发电转换效率保持在4%左右;擦除压力比擦除次数的影响明显,在擦除压力为250N时连续擦除三次清洁效果达到最佳;木条刷与圆盘刷组方式的清洁效果最好。     

太阳能电池板表面积灰模型仿真研究

摘要： 太阳能电池板表面灰尘颗粒的沉积严重制约着光伏发电效率,降低了电池板的使用寿命。提出建立灰尘与电池板间耦合关系以及计算清除灰尘作用力的方法;提出3条接触模型等价性假设,并基于离散元与弹塑性理论建立灰尘颗粒与电池板及灰尘颗粒间的力学模型;利用EDEM软件的Hertz-Mindlin with JKR Cohesion模型,仿真模拟电池板表面灰尘分布情况,预测清洗电池板的清洗力大小及清洗区域;分析电池板倾角、风向与电池板和颗粒间作用合力即清洗力的对应关系;为所研制电池板表面积灰清除机器人的清洗力和清洗周期确定提供理论依据。     

荒漠地区光伏组件表面积尘及清洁技术研究

以格尔木的荒漠地区为例,对其不同时期安装的光伏组件表面积尘进行取样,分析其成分及粒径分布等物理特性,并结合当地气象数据判明光伏组件表面积尘的主要来源。通过积尘颗粒的化学特性及清洁用水水质分析结果,发现传统清洁方式可能加速组件表面污染及损伤;进而提出采用自清洁防尘技术,以提高电站光伏组件的清洁效率,降低清洁成本,提升发电量,并通过电站运行监测数据验证了该技术的有效性与可行性。     

太阳能电池板清洁过程动态分析与试验研究

为研究高海拔荒漠地区电池板表面清洁效果,提出了光伏电池板输出功率在清洗过程中的动态模型,并在此基础上提出了下降时间、上升时间、回复时间、上升率、下降率和回复率六个参数评价清洁效果;通过不同浓度的十二烷基苯磺酸钠、溴代十六烷基三甲胺和吐温-80清洁过程验证了该模型的准确性,并利用所定义参数评价了三种试剂的清洁效果。结果表明,光伏电池板输出功率清洁过程中主要经过清洗前稳定区、清洗中下降区、清洗中上升区、清洗后稳定区四个阶段,且上升区中功率为锯齿状上升,非线性增长;十二烷基苯磺酸钠的回复率最高,回复时间相对吐温-80较长;吐温-80的回复率最低,回复时间最短,清洁过程迅速;溴代十六烷基三甲胺的回复率介于两者之间,回复时间最长,清洁过程缓慢。研究结果为电池板清洁效果的评价提供借鉴。     

基于柔性梁的太阳能电池板清洁力研究

太阳能电池板表面的积灰严重降低了光伏系统的发电效率。在宏观力理论分析的基础上,假设灰尘颗粒为刚性小球,刷丝为柔性梁,分析推导出柔性梁与灰尘颗粒之间的力学模型。依据Elastica理论,分析出柔性梁形变与受力之间关系的超越方程,结合椭圆积分表计算柔性梁的受力情况,得到了灰尘颗粒对刷丝的正压力与刷丝末端偏转角、轴向位移、径向位移三者之间的关系。根据作用力与反作用力,刷丝对灰尘颗粒的正压力等于灰尘颗粒对刷丝的正压力,依据刷丝对灰尘颗粒的正压力计算刷丝对灰尘颗粒的清洁力。结果表明:刷子对太阳能电池板作用力以及清洁力大小均取决于刷丝直径和轴向位移,刷丝直径越大,清洁力越大;刷丝长度为20 mm,轴向位移在14～18 mm时,清洁力较大,清洁效果好。通过刷丝对灰尘颗粒清洁力大小的研究,可以为太阳能电池板机械除尘提供理论依据。     

水清洁对光伏组件输出功率的影响

目前,水清洁仍然是光伏组件清洁的重要方式之一,而光伏组件表面的积灰及残留水珠都会对光伏组件的输出功率造成一定程度的影响,因此确定水清洁光伏组件所需的合理用水量及探究积水残留对光伏组件的影响具有重要意义。设计了2种光伏组件初始附着物不同的水清洁实验,通过观察实验现象及分析不同洒水量得出的光伏组件输出功率,结果表明：由于沙粒吸附性增强且受阻增大,表面湿润的光伏组件相对于表面干燥的光伏组件更容易沉积沙粒等遮挡物;雨水对光伏组件有遮挡效应并会加快光伏组件表面灰尘的沉积速度,进而影响光伏组件的输出功率;光伏组件输出功率大幅增长阶段对应的水量即为该光伏组件达到清洁目的所需的合理用水量,在清洗完毕后应擦除残余水滴。     

灰尘对光伏发电的影响及组件清洗研究

在大型光伏电站运行发电过程中,灰尘对其发电量的影响不容忽视。本文从灰尘的来源、种类及特性出发进行分析,结合国内外光伏电站组件清洗相关实测数据,研究灰尘对光伏发电的影响;并在此基础上,总结、对比目前已有的光伏电站组件清洗方式,分析各种清洗方式的选择方法和清洗周期的判断,旨在探索研究光伏组件清洗的最佳方案。     

光伏组件表面清洁技术的研究及应用进展

光伏组件的输出特性除了与太阳辐照度及组件自身特性有关，还会受环境(比如，灰尘、雨雪等)、气候等因素的影响。定期清洗光伏组件是光伏电站运维过程中的重要环节，而光伏组件清洗技术对清洗效果的影响较大。对现有的光伏组件表面清洁技术进行了分析与总结，并探究了光伏组件表面清洁技术的发展方向。结果显示：传统的人工清洗和机械清洗局限性较大，清洗效果无法得到保证；在自清洁涂料的研究发展过程中，传统的疏水性涂料和亲水性涂料耐久性和寿命还有待提高。光催化超亲水涂料作为新兴的表面自清洁涂料，其高性能和长寿命逐渐受到更广泛的认可。     

提高并网光伏发电效率分析与建议

并网光伏发电效率是评价光伏电站优劣的关键技术指标。通过对并网光伏发电效率进行讨论,给出并网光伏发电效率的定义,分析光伏组件、组件安装、灰尘和遮挡、逆变器效率、系统结构和环境温度等因素对效率的影响,探讨如何对比不同地区的光伏电站效率问题,提出提高光伏发电效率的措施,最后讨论如何通过系统集成提高光伏发电效率。