Након а кров са интегрисаним фотонапонским системима (БИПВ). је инсталиран, један од задатака О&М који се најлакше превиди је чишћење.
Пројекти су подвргнути прегледу, конструкцији се прегледа, а спој на мрежу се испитује. Али чишћењу се често посвећује много мање пажње. До тренутка када власник примети пад производње електричне енергије, губици од запрљања можда су се већ акумулирали током целе године.
Овај водич одговара на три кључна питања: Колико се енергије губи без чишћења? Колико често треба чистити БИПВ кров? И како се може очистити без оштећења система?
Цена занемаривања чишћења: Колико енергије се губи због запрљања?
Клима одређује обим губитака запрљања
Губици запрљања нису фиксни. Они зависе од локалних падавина, концентрације прашине у ваздуху, угла нагиба модула, брзине ветра и других услова околине.
| Климатска зона | Годишњи губитак запрљања | Кључне карактеристике |
| Чиста клима са честим падавинама | 1%–2% | Падавине пружају значајно природно чишћење |
| Североисточне и средње западне Сједињене Државе | 2%–4% | Сезонско запрљање, са снегом зими |
| Југозападне Сједињене Државе | 4%–10% | Сушни услови и ограничене падавине |
| Пољопривредна подручја централне Калифорније | 6%–12% | Пољопривредна прашина у комбинацији са сувим условима |
| Сушни региони Индије, укључујући Раџастан | 8%–15% | Сушна сезона може трајати до девет месеци |
| Блиски исток | 12%–25% | Честе прашне олује и врло ограничене падавине |
| Полусушна подручја која се граниче са Сахаром | 15%–30% | Екстремни услови запрљања |
Исти ПВ модул може доживети драматично различите годишње губитке запрљања у Немачкој и Саудијској Арабији. Разлика може бити више од десет пута. Стратегије чишћења не би требало да се примењују уједначено на свим тржиштима. Морају бити прилагођени локалној клими и условима локације.
Како запрљање утиче на ПВ перформансе
Прљање утиче на производњу енергије кроз три главна механизма.
Прво: Смањена трансмисија светлости. Честице прашине апсорбују и рефлектују долазну сунчеву светлост, смањујући количину светлости која стиже до соларних ћелија и смањујући излазну снагу.
Друго: Нелинеарна деградација перформанси како се прљавштина акумулира. Када густина запрљања достигне одређени ниво, утицај на перформансе може постати озбиљнији. При пријављеној густини запрљања од 20 г/м², струја кратког споја може се смањити за 15%–21%, док ефикасност може пасти за 15%–35%, у зависности од услова испитивања и карактеристика нанесеног материјала.
Треће: Локализована жаришта узрокована неуједначеним запрљањем. Када неке области модула акумулирају знатно више прљавштине од других, може доћи до делимичног сенчења. Засенчене ћелије могу да расипају снагу него да је генеришу, стварајући локализоване вруће тачке које убрзавају старење материјала и потенцијално оштећују модул.
Једноставна анализа трошкова и користи
Размислите о комерцијалном и индустријском БИПВ кровном систему од 1 МВ, уз претпоставку годишње производње електричне енергије од 1.200 МВх и цену електричне енергије од 0,15 УСД/кВх.
- Годишњи приход од електричне енергије: приближно 180.000 долара
- Губитак прихода од 10% годишњег губитка због прљавштине: приближно 18.000 долара
- Годишњи трошак чишћења од 0,01 УСД/В: приближно 10.000 УСД
У сушним регионима, повраћај трошкова чишћења се обично креће од 1:1,5 до 1:2. У кишним регионима може пасти испод 1:1, што чишћење чини неекономичним.
Колико често треба чистити БИПВ кров?
Подесите учесталост чишћења у складу са окружењем
| Услови животне средине | Предложена учесталост чишћења | Кључна разматрања |
| Умерена, кишовита клима са годишњим падавинама изнад 800 мм | 1-2 пута годишње | Углавном уклањајте птичји измет, сок од дрвета и друге упорне загађиваче |
| Опште индустријске области | 2-4 пута годишње | Размотрите стопу таложења индустријске прашине |
| Урбана подручја и локације у близини главних саобраћајница | 3-4 пута годишње | Честице повезане са саобраћајем могу се снажно залепити за површине |
| Сушни и прашњави региони | Једном месечно током сушне сезоне | Размислите о додатном чишћењу у року од 48 сати након олује прашине, када је безбедно и практично |
| Екстремно сушни региони на Блиском истоку и северној Африци | Сваке 1-2 недеље током сушне сезоне | Честа појава прашине може захтевати интензивније праћење |
Једна тачка која се често занемарује: Чишћење након олује са прашином требало би да има приоритет над редовним распоредом чишћења. Једна велика појава прашине може да депонује онолико прашине колико би се нормално накупило током целог месеца.
Користите однос перформанси (ПР) као окидач за чишћење
Ако фотонапонски систем има платформу за надгледање, покретање чишћења на основу односа учинка (ПР) може бити економичније од придржавања фиксног распореда.
Практични приступ је да се успостави основна ПР крива и размотри чишћење када измерени ПР падне за 2% у односу на основну линију. Овај праг може помоћи да се идентификују потенцијални губици запрљања уз избегавање непотребног чишћења.
Међутим, ПР такође може да опадне због промена ефикасности претварача, температуре модула, кварова опреме, деградације или других услова рада. Ове факторе треба испитати пре него што се пад припише запрљању.
БИПВ методе чишћења крова: поређење трошкова
Уобичајене методе чишћења
| Метода чишћења | Потрошња воде | Релативни трошак | Типичне апликације | Перформансе чишћења |
| Ручно чишћење четком са меким влакнима и водом | 1–2 Л по модулу | Хигх; радно интензиван | Мали кровови и сложена геометрија крова | Одлично |
| Роботи за хемијско чишћење | Ниједан | Медиум; релативно високе почетне инвестиције | Велики, равни кровови и приземна фотонапонска постројења | Добро |
| Роботи за прскање воде | 0,5–1 Л по модулу | Средње | Велики комерцијални и индустријски кровови | Врло добро |
| Чишћење уз помоћ дроном | Ниско | Високо | Повишени или тешко приступачни кровови | Умерено |
| Суво четкање или уклањање прашине на бази вибрација | Ниједан | Ниско | Региони са недостатком воде | Умерено |
Годишњи трошак чишћења се обично креће од 0,005 до 0,02 долара по вату, у зависности од приступачности крову, трошкова рада и коришћеног метода чишћења.
TУлога премаза против прљања
Премази против прљања, укључујући хидрофилне и хидрофобне нано-премазе, нису замена за чишћење. Уместо тога, они помажу у смањењу накупљања прљавштине и продужавају интервале чишћења.
Теренски тестови су показали да фотонапонски модули са премазима против запрљања акумулирају 30%–40% мање прашине између циклуса чишћења него модули без премаза. Међутим, пријављени век трајања премаза значајно варира, у распону од 18–24 месеца до 3–5 година. Стварну издржљивост треба проверити на основу података тестова добављача.
Иако премази против запрљања захтевају релативно велико улагање унапред, они могу смањити број операција чишћења за отприлике једну трећину на дужи рок. У сушним, прашњавим регионима, инвестиција често може бити економски оправдана.
Четири уобичајене БИПВ грешке при чишћењу крова
Коришћење тврде воде
Ово може бити једна од најскупљих грешака у чишћењу.
Када подземна вода има концентрацију укупних растворених чврстих материја (ТДС) изнад 500 ппм, вода распршена на вруће стакло може брзо да испари, остављајући наслаге калцијума и магнезијума. Након 3-4 циклуса чишћења, ове наслаге могу изазвати трајно смањење пропусности светлости стакла за 2%-4% и може бити тешко или немогуће уклонити их.
Препоручена пракса: Користите воду реверзне осмозе (РО) или дејонизовану воду, са ТДС контролисаним испод 50 ппм.
Чишћење током највеће подневне врућине
Прскање хладном водом на ПВ модуле на температурама изнад 60°Ц може створити термички стрес у стаклу, потенцијално узрокујући микропукотине или, у тешким случајевима, ломљење стакла.
Препоручена пракса: Чистите рано ујутро или касно поподне, када су температуре модула ближе температури околине.
Пречесто чишћење
У срединама са мало прљавштине, месечно чишћење може коштати више него што вреди додатна производња електричне енергије. Још једна брига је површинско хабање. Суво четкање и стругање могу оставити микроскопске огреботине на стаклу. Временом, ове огреботине могу смањити пропусност светлости, потенцијално надокнадити предности чишћења.
Коришћење средстава за чишћење
Нека средства за чишћење могу оштетити антирефлексни (АР) премаз на стаклу. АР премази могу побољшати пренос светлости за приближно 2%–3%, у зависности од производа. Ако је премаз оштећен, неке од ових предности перформанси могу бити трајно изгубљене.
Препоручена пракса: Користите чисту воду и четку са меким влакнима. За тврдокорне загађиваче, као што су птичји измет или сок од дрвета, користите меку крпу навлажену водом да очистите захваћено подручје.
Три дизајнерске одлуке које могу да смање трошкове чишћења
Нагиб крова и дренажне стазе
Кровне површине са углом нагиба од 15° или више могу имати користи од отицања уз помоћ гравитације, помажући у уклањању нагомилане прашине и побољшавајући природно чишћење под одговарајућим условима падавина.
Одводне стазе треба да буду пројектоване тако да спрече стајаће воде. Једном када стајаћа вода испари, може оставити мрље од воде и минералне наслаге које је теже уклонити од растресите прашине.
Чишћење приступних путева
За велике кровове, путеви за чишћење и безбедни приступни путеви треба да буду укључени у дизајн од самог почетка. Без наменских приступних путева, трошкови чишћења се потенцијално могу удвостручити јер опрема не може ефикасно да стигне до крова и црева можда неће покривати све области.
Безбедност се такође мора узети у обзир, укључујући заштитне ограде, тачке сидрења ужета за спасавање и одговарајуће системе за заштиту од пада.
Прикључци за одржавање
Резервишите простор за прикључке за водоснабдевање, одводне одводе и просторе за складиштење опреме. Ове одредбе су генерално јефтине за укључивање током изградње. Њихова накнадна опрема након пуштања у рад може захтевати модификације на завршеном крову, повећавајући и трошкове и сметње у раду.
Често постављана питања
П1: Да ли је потребно чишћење БИПВ кровова? По чему се разликују од конвенционалних фотонапонских система?
Да. Пошто БИПВ модули чине део самог крова, чишћење мора узети у обзир не само производњу енергије већ и изглед крова и хидроизолацију. Једна кључна разлика је у томе што БИПВ модули често нису дизајнирани да подрже пешачки саобраћај, а неки производи имају специфична ограничења носивости. Чишћење приступних путева и поступака стога морају бити дизајнирани посебно за систем.
П2: Да ли киша може заменити ручно чишћење?
Делимично. Киша може да спере прашину, али је генерално неефикасна против тврдоглавих загађивача као што су птичји измет, сок од дрвећа и остаци индустријског уља. Чак иу кишним регионима, ручно чишћење може бити неопходно 1-2 пута годишње.
П3: Може ли чишћење оштетити ПВ модуле?
Правилно чишћење би требало да смањи ризик од оштећења. Главни ризици укључују минералне наслаге узроковане тврдом водом, термички стрес услед чишћења врућих модула хладном водом и огреботине узроковане абразивним материјалима или четкама са тврдим влакнима. Праћење упутстава за чишћење произвођача и избегавање ових пракси може помоћи у заштити модула.
Користите ову једноставну формулу: Однос трошкова чишћења = годишњи трошкови чишћења ÷ (годишњи губитак од прљавштине × годишњи приход од електричне енергије)
Однос испод 1 указује на то да процењени надокнадиви губитак прихода премашује трошкове чишћења, што сугерише да би чишћење могло бити економски исплативо. У сушним регионима тај однос може бити око 0,5, док се у кишним регионима може приближити или премашити 1.
П5: Да ли су премази против прљања вредни улагања?
Они могу бити корисни у регионима где годишњи губици запрљања прелазе 8%. Неки теренски тестови су известили да премази против прљања могу смањити накупљање прашине за 30%–40%, што потенцијално смањује учесталост чишћења. У областима са ниским нивоом запрљаности, међутим, повраћај инвестиције може бити ограничен.
Потребна вам је стратегија чишћења прилагођена локацији вашег БИПВ пројекта?
Емаил: инфо@кзбеста.цом
