太陽光発電所の汚染レベルは、発電効率と経済的利益に直接影響します。太陽光発電所をより適切に管理および保守するには、軽度、中度、重度の汚染の定義と計算方法、および清掃ロボットの推奨事項に基づくさまざまなシナリオでの清掃頻度の推奨事項を理解することが重要です。
1. 軽度の汚染
意味：
軽度の汚染とは、太陽光パネルの表面に汚染物質が最小限に蓄積され、発電効率にわずかな影響しか与えないことを指します。通常、軽度の汚染には、わずかなほこり、小さな汚れ、または小さな鳥の糞が含まれます。
評価指標:
- 汚染物質の蓄積: ≤ 50 mg/m²。
- 土壌流出指数 (SLI): 月平均 SLI < 2%。
- 1日あたりの土壌損失量（DSL）：DSL < 1%。
- 相対誤差（RE）：RE≤5%。
- 二乗平均平方根誤差 (RMSE): RMSE ≤ 10%。
計算式:
- 相対誤差 (RE):
RE = (X - Y) / X * 100%
ここで、X は実際の 1 日の太陽光発電量、Y は予測される 1 日の太陽光発電量です。
- 二乗平均平方根誤差 (RMSE):
RMSE = sqrt(1/n * 合計((X_i - Y_i)²))
ここで、X_i は実際の 1 日の太陽光発電量、Y_i は予測される 1 日の太陽光発電量、n はテスト サンプル内の要素数です。
清掃頻度の推奨事項:
- 砂漠地帯: 毎週。砂嵐が頻繁に発生し、汚染物質が急速に蓄積するため。
- 農村地域: 田舎はほこりや鳥の糞が少なく比較的きれいなので、2 か月に 1 回。
- 都市部: 都市部では大気汚染が深刻で、汚染物質が急速に蓄積されるため、毎月実施します。
- 工業地域: 毎週。大量の汚染物質が放出され、パネルが急速に汚れるため。
- 沿岸地域: 3 か月ごとに、湿度が高く塩分の影響が最小限で、自然の降雨によりパネルが洗浄されます。
- 農業地域: 農薬残留物や粉塵は存在しますが、全体的な汚染は低いため、2 か月ごと。
2. 中程度の汚染
意味：
中程度の汚染は、太陽光パネルに汚染物質が著しく蓄積し、発電効率に顕著な影響を及ぼします。通常、ほこりの層が厚くなり、汚れが目立ち、鳥の糞が増えます。
評価指標:
- 汚染物質の蓄積: 50 mg/m²～200 mg/m²。
- 土壌流出指数 (SLI): 月平均 SLI 2% ～ 4%。
- 毎日の土壌損失量 (DSL): DSL は 1% から 3% の間です。
- 相対誤差 (RE): 5% と 15% の間の RE。
- 二乗平均平方根誤差 (RMSE): 10% と 20% の間の RMSE。
計算式:
- 土壌流出指数（SLI）:
SLI = (P_クリーン - P_ダーティ) / P_クリーン * 100%
ここで、P_clean は洗浄後の発電量、P_dirty は汚染後の発電量です。
- 毎日の土壌損失量（DSL）:
DSL = (P_clean_daily - P_dirty_daily) / P_clean_daily * 100%
ここで、P_clean_daily は洗浄後の 1 日あたりの発電量、P_dirty_daily は汚染後の 1 日あたりの発電量です。
清掃頻度の推奨事項:
- 砂漠地帯砂嵐が頻繁に発生するため、週 1 ～ 2 回。
- 農村地域: 特にほこりや鳥の糞が多い季節には、1～2 か月ごとに行ってください。
- 都市部: 汚染が早く蓄積されるため、1〜2か月ごとに行ってください。
- 工業地域: 汚染物質の排出が激しいため、週に1～2回。
- 沿岸地域: 塩分の影響が大きく、降雨量が十分でない可能性があるため、2 か月ごとに実施してください。
- 農業地域: 農薬残留のため、1～2ヶ月ごと。
3. 深刻な汚染
意味：
深刻な汚染は、太陽光パネルに汚染物質が極度に蓄積し、発電効率に大きく影響する状態です。典型的には、厚いほこりの層、広範囲にわたる汚れ、大量の鳥の糞などがこれに該当します。
評価指標:
- 汚染物質の蓄積: > 200 mg/m²。
- 土壌流出指数 (SLI): 月平均 SLI > 4%。
- 毎日の土壌損失量 (DSL): DSL > 3%。
- 相対誤差（RE）：RE > 15%。
- 二乗平均平方根誤差 (RMSE): RMSE > 20%。
計算式:
- 土壌流出指数（SLI）:
SLI = (P_クリーン - P_ダーティ) / P_クリーン * 100%
ここで、P_clean は洗浄後の発電量、P_dirty は汚染後の発電量です。
- 毎日の土壌損失量（DSL）:
DSL = (P_clean_daily - P_dirty_daily) / P_clean_daily * 100%
ここで、P_clean_daily は洗浄後の 1 日あたりの発電量、P_dirty_daily は汚染後の 1 日あたりの発電量です。
清掃頻度の推奨事項:
- 砂漠地帯: 3 日ごと、または汚染物質が急速に蓄積する場合はより頻繁に行ってください。
- 農村地域: 毎月、比較的きれいですが、季節によっては汚れが増えます。
- 都市部: 毎月、汚染がひどく蓄積しているため。
- 工業地域: 3日ごとに、産業排出物により汚れが急速に蓄積します。
- 沿岸地域: 湿度と塩分がパネルに大きく影響するため、毎月実施してください。
- 農業地域: 農薬残留物と追加のほこりのため、毎月。
洗浄効果評価
改善点:
- 効率性の向上武漢の例では、8MWの屋上太陽光発電所は、洗浄後に10%の効率改善により、年間出力を720,000kWh増加できることを示しています。
- コスト削減: 屋根のメンテナンスコストを削減し、メンテナンスに高価な水道システムを必要とせず、将来の人件費の増加を緩和します。
結論
太陽光発電所の最適な洗浄サイクルは、汚染の深刻度と環境条件に基づいて動的に調整する必要があります。軽度の汚染の場合は 7 週間ごと、中程度の汚染の場合は 1 ～ 2 か月ごと、重度の汚染の場合は 1 ～ 2 週間ごとに洗浄する必要があります。さまざまなシナリオに基づいた洗浄の推奨事項は次のとおりです。
- 砂漠地帯: 軽度 – 毎週、中等度 – 毎週 1 ～ 2 回、重度 – 3 日ごと。
- 農村地域軽度 – 2 か月ごと、中等度 – 1 ～ 2 か月ごと、重度 – 毎月。
- 都市部: 軽度 – 毎月、中等度 – 1～2 か月ごと、重度 – 毎週。
- 工業地域: 軽度 – 毎週、中等度 – 毎週 1 ～ 2 回、重度 – 3 日ごと。
- 沿岸地域軽度 – 3 か月ごと、中等度 – 2 か月ごと、重度 – 毎月。
- 農業地域: 軽度 – 2 か月ごと、中等度 – 1 ～ 2 か月ごと、重度 – 毎月。
詳しい計算方法はこちらをご覧ください：太陽光発電所の清掃効果と間隔の計算式
インテリジェント清掃システムの適用により、清掃効率が大幅に向上し、人件費が削減され、発電量が最大化されます。清掃ロボットのメーカーとして、太陽光発電所の持続可能な開発と効率的な運用のために、より効率的で信頼性の高い清掃ソリューションを提供するには、ロボットの設計と技術を継続的に最適化することが不可欠です。
