एक के बाद भवन-एकीकृत फोटोवोल्टिक (बीआईपीवी) छत स्थापित होने पर, सबसे आसानी से नजरअंदाज किए जाने वाले ओ एंड एम कार्यों में से एक सफाई है।
डिज़ाइन की समीक्षा की जाती है, निर्माण का निरीक्षण किया जाता है, और ग्रिड कनेक्शन का परीक्षण किया जाता है। लेकिन सफ़ाई पर अक्सर बहुत कम ध्यान दिया जाता है। जब तक मालिक को बिजली उत्पादन में गिरावट का पता चलता है, तब तक पूरे वर्ष में मिट्टी का नुकसान पहले ही जमा हो चुका होता है।
यह मार्गदर्शिका तीन प्रमुख प्रश्नों के उत्तर देती है: सफाई के बिना कितनी बिजली उत्पादन का नुकसान होता है? बीआईपीवी छत को कितनी बार साफ करना चाहिए? और सिस्टम को नुकसान पहुंचाए बिना इसे कैसे साफ किया जा सकता है?
सफ़ाई की उपेक्षा की कीमत: गंदगी से कितनी ऊर्जा नष्ट होती है?
जलवायु मिट्टी के नुकसान का पैमाना निर्धारित करती है
मृदा हानियाँ निश्चित नहीं हैं। वे स्थानीय वर्षा, हवाई धूल सांद्रता, मॉड्यूल झुकाव कोण, हवा की गति और अन्य पर्यावरणीय स्थितियों पर निर्भर करते हैं।
| जलवायु क्षेत्र | वार्षिक मृदा हानि | प्रमुख विशेषताएँ |
| लगातार वर्षा के साथ स्वच्छ जलवायु | 1%-2% | वर्षा पर्याप्त प्राकृतिक सफाई प्रदान करती है |
| उत्तरपूर्वी और मध्यपश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका | 2%-4% | मौसमी गंदगी, सर्दियों में बर्फ़ के साथ |
| दक्षिण-पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका | 4%-10% | शुष्क स्थितियाँ और सीमित वर्षा |
| मध्य कैलिफोर्निया कृषि क्षेत्र | 6%-12% | कृषि धूल शुष्क परिस्थितियों के साथ संयुक्त |
| राजस्थान सहित भारत के शुष्क क्षेत्र | 8%-15% | शुष्क मौसम नौ महीने तक चल सकता है |
| मध्य पूर्व | 12%-25% | बार-बार धूल भरी आँधियाँ और बहुत कम वर्षा |
| सहारा की सीमा से लगे अर्ध-शुष्क क्षेत्र | 15%-30% | अत्यधिक गंदगी की स्थिति |
एक ही पीवी मॉड्यूल को जर्मनी और सऊदी अरब में नाटकीय रूप से अलग-अलग वार्षिक मृदा हानि का अनुभव हो सकता है। अंतर दस गुना से भी अधिक हो सकता है. सफाई रणनीतियों को सभी बाजारों में समान रूप से लागू नहीं किया जाना चाहिए। उन्हें स्थानीय जलवायु और साइट की स्थितियों के अनुरूप बनाया जाना चाहिए।
गंदगी पीवी प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करती है
मिट्टी तीन मुख्य तंत्रों के माध्यम से बिजली उत्पादन को प्रभावित करती है।
पहला: कम प्रकाश संचरण। धूल के कण आने वाली सूर्य की रोशनी को अवशोषित और प्रतिबिंबित करते हैं, जिससे सौर कोशिकाओं तक पहुंचने वाले प्रकाश की मात्रा कम हो जाती है और बिजली उत्पादन कम हो जाता है।
दूसरा: मिट्टी जमा होने से नॉनलाइनियर प्रदर्शन में गिरावट। जब मिट्टी का घनत्व एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाता है, तो प्रदर्शन पर प्रभाव अधिक गंभीर हो सकता है। 20 ग्राम/वर्ग मीटर की रिपोर्ट की गई गंदगी घनत्व पर, शॉर्ट-सर्किट करंट 15%-21% तक कम हो सकता है, जबकि परीक्षण स्थितियों और जमा सामग्री की विशेषताओं के आधार पर दक्षता 15%-35% तक घट सकती है।
तीसरा: असमान मिट्टी के कारण स्थानीय हॉट स्पॉट। जब मॉड्यूल के कुछ क्षेत्रों में दूसरों की तुलना में काफी अधिक गंदगी जमा हो जाती है, तो आंशिक छायांकन हो सकता है। छायांकित कोशिकाएं बिजली उत्पन्न करने के बजाय उसे नष्ट कर सकती हैं, जिससे स्थानीय हॉट स्पॉट बन सकते हैं जो सामग्री की उम्र बढ़ने में तेजी लाते हैं और संभावित रूप से मॉड्यूल को नुकसान पहुंचाते हैं।
एक सरल लागत-लाभ विश्लेषण
1,200 मेगावाट की वार्षिक बिजली उत्पादन और $0.15/किलोवाट की बिजली कीमत मानते हुए 1 मेगावाट वाणिज्यिक और औद्योगिक बीआईपीवी छत प्रणाली पर विचार करें।
- वार्षिक बिजली राजस्व: लगभग $180,000
- 10% वार्षिक मृदा हानि पर राजस्व हानि: लगभग $18,000
- वार्षिक सफाई लागत $0.01/W: लगभग $10,000
शुष्क क्षेत्रों में, सफाई व्यय पर रिटर्न आम तौर पर 1:1.5 से 1:2 तक होता है। बरसाती क्षेत्रों में, यह 1:1 से नीचे गिर सकता है, जिससे सफाई अलाभकारी हो जाएगी।
BIPV छत को कितनी बार साफ करना चाहिए?
पर्यावरण के अनुसार सफाई की आवृत्ति निर्धारित करें
| पर्यावरणीय स्थितियाँ | सुझाई गई सफ़ाई आवृत्ति | मुख्य विचार |
| 800 मिमी से अधिक वार्षिक वर्षा के साथ समशीतोष्ण, बरसाती जलवायु | प्रति वर्ष 1-2 बार | मुख्य रूप से पक्षियों की बीट, पेड़ के रस और अन्य लगातार दूषित पदार्थों को हटा दें |
| सामान्य औद्योगिक क्षेत्र | प्रति वर्ष 2-4 बार | औद्योगिक धूल जमाव की दर पर विचार करें |
| शहरी क्षेत्र और प्रमुख सड़कों के निकट स्थल | प्रति वर्ष 3-4 बार | यातायात संबंधी कण सतहों पर मजबूती से चिपक सकते हैं |
| शुष्क एवं धूल भरे क्षेत्र | शुष्क मौसम के दौरान प्रति माह एक बार | सुरक्षित और व्यावहारिक होने पर, धूल भरी आंधी के बाद 48 घंटों के भीतर अतिरिक्त सफाई पर विचार करें |
| मध्य पूर्व और उत्तरी अफ़्रीका में अत्यधिक शुष्क क्षेत्र | शुष्क मौसम के दौरान हर 1-2 सप्ताह में | बार-बार धूल की घटनाओं के लिए अधिक गहन निगरानी की आवश्यकता हो सकती है |
एक अक्सर नज़रअंदाज़ किया जाने वाला बिंदु: धूल भरी आंधी के बाद की सफाई को नियमित सफाई कार्यक्रम से अधिक प्राथमिकता दी जानी चाहिए. धूल की एक गंभीर घटना में उतनी धूल जमा हो सकती है जितनी आम तौर पर पूरे महीने में जमा होती है।
सफाई ट्रिगर के रूप में प्रदर्शन अनुपात (पीआर) का उपयोग करें
यदि पीवी प्रणाली में एक निगरानी मंच है, तो प्रदर्शन अनुपात (पीआर) के आधार पर सफाई शुरू करना एक निश्चित कार्यक्रम का पालन करने की तुलना में अधिक किफायती हो सकता है।
एक व्यावहारिक तरीका यह है कि बेसलाइन पीआर वक्र स्थापित किया जाए और जब मापा पीआर बेसलाइन के सापेक्ष 2% गिर जाए तो सफाई पर विचार किया जाए। यह सीमा अनावश्यक सफाई से बचते हुए संभावित गंदगी के नुकसान की पहचान करने में मदद कर सकती है।
हालाँकि, इन्वर्टर दक्षता में बदलाव, मॉड्यूल तापमान, उपकरण दोष, गिरावट, या अन्य परिचालन स्थितियों के कारण पीआर में भी गिरावट आ सकती है। गिरावट के लिए गंदगी को जिम्मेदार ठहराने से पहले इन कारकों की जांच की जानी चाहिए।
बीआईपीवी छत की सफाई के तरीके: एक लागत तुलना
सामान्य सफ़ाई के तरीके
| सफ़ाई का तरीका | जल की खपत | सापेक्ष लागत | विशिष्ट अनुप्रयोग | सफ़ाई प्रदर्शन |
| मुलायम ब्रिसल वाले ब्रश और पानी से मैन्युअल सफाई | 1-2 एल प्रति मॉड्यूल | ऊँचा; श्रमसाध्य | छोटी छतें और जटिल छत ज्यामिति | बहुत बढ़िया |
| ड्राई-क्लीनिंग रोबोट | कोई नहीं | मध्यम; अपेक्षाकृत उच्च प्रारंभिक निवेश | बड़ी, सपाट छतें और जमीन पर लगे पीवी पौधे | अच्छा |
| जल छिड़काव करने वाले रोबोट | 0.5-1 एल प्रति मॉड्यूल | मध्यम | बड़ी वाणिज्यिक और औद्योगिक छतें | बहुत अच्छा |
| ड्रोन की सहायता से की गई सफाई | नीचा | ऊँचा | ऊँची या दुर्गम-पहुँच वाली छतें | मध्यम |
| ड्राई ब्रशिंग या कंपन-आधारित धूल हटाना | कोई नहीं | नीचा | जल की कमी वाले क्षेत्र | मध्यम |
छत की पहुंच, श्रम लागत और इस्तेमाल की गई सफाई विधि के आधार पर वार्षिक सफाई लागत आम तौर पर $0.005 से $0.02 प्रति वाट तक होती है।
Tगंदगीरोधी कोटिंग्स की भूमिका
हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक नैनो-कोटिंग सहित एंटी-सॉइलिंग कोटिंग्स, सफाई के लिए प्रतिस्थापन नहीं हैं। इसके बजाय, वे गंदगी के संचय को कम करने और सफाई के अंतराल को बढ़ाने में मदद करते हैं।
फील्ड परीक्षणों से पता चला है कि एंटी-सॉइलिंग कोटिंग वाले पीवी मॉड्यूल सफाई चक्रों के बीच अनकोटेड मॉड्यूल की तुलना में 30% -40% कम धूल जमा करते हैं। हालाँकि, रिपोर्ट की गई कोटिंग सेवा का जीवन काफी भिन्न होता है, 18-24 महीने से लेकर 3-5 साल तक। वास्तविक स्थायित्व को आपूर्तिकर्ता परीक्षण डेटा के विरुद्ध सत्यापित किया जाना चाहिए।
यद्यपि मिट्टी-रोधी कोटिंग्स के लिए अपेक्षाकृत उच्च अग्रिम निवेश की आवश्यकता होती है, वे लंबी अवधि में सफाई कार्यों की संख्या को लगभग एक-तिहाई तक कम कर सकते हैं। शुष्क, धूल भरे क्षेत्रों में, निवेश को अक्सर आर्थिक रूप से उचित ठहराया जा सकता है।
बीआईपीवी छत की सफाई की चार सामान्य गलतियाँ
कठोर जल का उपयोग करना
यह सफाई की सबसे महंगी गलतियों में से एक हो सकती है।
जब भूजल में कुल घुलनशील ठोस (टीडीएस) सांद्रता 500 पीपीएम से ऊपर होती है, तो गर्म गिलास पर छिड़का गया पानी तेजी से वाष्पित हो सकता है, जिससे कैल्शियम और मैग्नीशियम जमा हो जाता है। 3-4 सफाई चक्रों के बाद, ये जमाव कांच के प्रकाश संप्रेषण में स्थायी 2%-4% की कमी का कारण बन सकते हैं और इन्हें हटाना मुश्किल या असंभव हो सकता है।
अनुशंसित अभ्यास: रिवर्स-ऑस्मोसिस (आरओ) पानी या विआयनीकृत पानी का उपयोग करें, जिसका टीडीएस 50 पीपीएम से कम नियंत्रित हो।
चरम दोपहर की गर्मी के दौरान सफाई
60 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर पीवी मॉड्यूल पर ठंडे पानी का छिड़काव करने से ग्लास में थर्मल तनाव पैदा हो सकता है, जिससे संभावित रूप से माइक्रोक्रैक या गंभीर मामलों में ग्लास टूट सकता है।
अनुशंसित अभ्यास: सुबह जल्दी या देर दोपहर में सफाई करें, जब मॉड्यूल तापमान परिवेश के तापमान के करीब होता है।
बहुत बार-बार सफाई करना
कम गंदगी वाले वातावरण में, मासिक सफाई की लागत अतिरिक्त बिजली उत्पादन की तुलना में अधिक हो सकती है। एक और चिंता सतह के घिसाव को लेकर है। ड्राई ब्रशिंग और स्क्रैपिंग से कांच पर सूक्ष्म खरोंचें पड़ सकती हैं। समय के साथ, ये खरोंचें प्रकाश संचरण को कम कर सकती हैं, जिससे संभावित रूप से सफाई के लाभ कम हो सकते हैं।
सफाई एजेंटों का उपयोग करना
कुछ सफाई एजेंट कांच पर एंटी-रिफ्लेक्टिव (एआर) कोटिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं। एआर कोटिंग्स उत्पाद के आधार पर प्रकाश संचरण में लगभग 2%-3% तक सुधार कर सकती हैं। यदि कोटिंग क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो इस प्रदर्शन लाभ का कुछ हिस्सा स्थायी रूप से नष्ट हो सकता है।
अनुशंसित अभ्यास: साफ पानी और मुलायम ब्रिसल वाले ब्रश का उपयोग करें। पक्षियों की बीट या पेड़ के रस जैसे जिद्दी संदूषकों के लिए, प्रभावित क्षेत्र को साफ करने के लिए पानी से भीगे मुलायम कपड़े का उपयोग करें।
तीन डिज़ाइन निर्णय जो सफ़ाई लागत को कम कर सकते हैं
छत का झुकाव और जल निकासी पथ
15° या अधिक के झुकाव कोण वाली छत की सतहें गुरुत्वाकर्षण-सहायता वाले अपवाह से लाभान्वित हो सकती हैं, जिससे कुछ संचित धूल को हटाने में मदद मिलती है और उपयुक्त वर्षा की स्थिति में प्राकृतिक सफाई में सुधार होता है।
जल निकासी पथों को खड़ा पानी रोकने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए। एक बार जब रुका हुआ पानी वाष्पित हो जाता है, तो यह पानी के दाग और खनिज जमा छोड़ सकता है जिन्हें ढीली धूल की तुलना में निकालना अधिक कठिन होता है।
पहुंच मार्गों की सफाई
बड़ी छतों के लिए, सफाई मार्गों और सुरक्षित पहुंच पथों को शुरू से ही डिजाइन में शामिल किया जाना चाहिए। समर्पित पहुंच मार्गों के बिना, सफाई की लागत संभावित रूप से दोगुनी हो सकती है क्योंकि उपकरण छत तक कुशलतापूर्वक नहीं पहुंच सकते हैं और होज़ सभी क्षेत्रों को कवर नहीं कर सकते हैं।
सुरक्षा पर भी विचार किया जाना चाहिए, जिसमें रेलिंग, लाइफलाइन एंकर पॉइंट और उचित गिरावट-सुरक्षा प्रणालियाँ शामिल हैं।
रखरखाव कनेक्शन
जल आपूर्ति कनेक्शन, जल निकासी आउटलेट और उपकरण भंडारण क्षेत्रों के लिए स्थान आरक्षित करें। ये प्रावधान आम तौर पर निर्माण के दौरान शामिल करने के लिए सस्ते होते हैं। कमीशनिंग के बाद उन्हें दोबारा लगाने के लिए पूरी छत में संशोधन की आवश्यकता हो सकती है, जिससे लागत और परिचालन व्यवधान दोनों बढ़ जाएंगे।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Q1: क्या BIPV छतों को सफाई की आवश्यकता है? वे पारंपरिक पीवी प्रणालियों से किस प्रकार भिन्न हैं?
हाँ. चूंकि बीआईपीवी मॉड्यूल छत का ही हिस्सा होते हैं, इसलिए सफाई में न केवल बिजली उत्पादन बल्कि छत की उपस्थिति और वॉटरप्रूफिंग पर भी विचार किया जाना चाहिए। एक मुख्य अंतर यह है कि बीआईपीवी मॉड्यूल अक्सर पैदल यातायात का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन नहीं किए जाते हैं, और कुछ उत्पादों में विशिष्ट लोड-वहन सीमाएं होती हैं। इसलिए सफाई पहुंच मार्गों और प्रक्रियाओं को विशेष रूप से सिस्टम के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
Q2: क्या बारिश मैन्युअल सफाई की जगह ले सकती है?
आंशिक रूप से. बारिश ढीली धूल को धो सकती है, लेकिन यह आम तौर पर पक्षियों की बीट, पेड़ के रस और औद्योगिक तेल के अवशेषों जैसे जिद्दी प्रदूषकों के खिलाफ अप्रभावी होती है। यहां तक कि बरसाती क्षेत्रों में भी, प्रति वर्ष 1-2 बार मैन्युअल सफाई अभी भी आवश्यक हो सकती है।
Q3: क्या सफाई से पीवी मॉड्यूल को नुकसान हो सकता है?
उचित सफाई से क्षति का जोखिम कम होना चाहिए। मुख्य जोखिमों में कठोर पानी के कारण खनिज जमा होना, गर्म मॉड्यूल को ठंडे पानी से साफ करने से होने वाला थर्मल तनाव और अपघर्षक पदार्थों या कठोर ब्रिसल वाले ब्रश के कारण होने वाली खरोंचें शामिल हैं। निर्माता के सफाई निर्देशों का पालन करने और इन प्रथाओं से बचने से मॉड्यूल की सुरक्षा में मदद मिल सकती है।
इस सरल सूत्र का उपयोग करें: सफाई लागत अनुपात = वार्षिक सफाई लागत ÷ (वार्षिक मृदा हानि × वार्षिक विद्युत राजस्व)
1 से नीचे का अनुपात इंगित करता है कि अनुमानित वसूली योग्य राजस्व हानि सफाई लागत से अधिक है, यह सुझाव देता है कि सफाई आर्थिक रूप से सार्थक हो सकती है। शुष्क क्षेत्रों में, अनुपात 0.5 के आसपास हो सकता है, जबकि बरसाती क्षेत्रों में यह 1 के करीब या उससे अधिक हो सकता है।
Q5: क्या एंटी-सॉइलिंग कोटिंग्स निवेश के लायक हैं?
वे उन क्षेत्रों में सार्थक हो सकते हैं जहां वार्षिक मृदा हानि 8% से अधिक है। कुछ फ़ील्ड परीक्षणों ने बताया है कि मिट्टी-रोधी कोटिंग्स धूल संचय को 30% -40% तक कम कर सकती हैं, जिससे संभावित रूप से सफाई की आवृत्ति कम हो सकती है। हालाँकि, कम मिट्टी के स्तर वाले क्षेत्रों में, निवेश पर रिटर्न सीमित हो सकता है।
क्या आपको अपने बीआईपीवी परियोजना स्थान के अनुरूप सफाई रणनीति की आवश्यकता है?
ईमेल: info@xzbesta.com
