De mate van vervuiling van fotovoltaïsche centrales heeft een directe invloed op de efficiëntie en economische voordelen van hun energieopwekking. Voor een beter beheer en onderhoud van fotovoltaïsche centrales is het cruciaal om de definities en berekeningsmethoden van lichte, matige en ernstige vervuiling te begrijpen, evenals de aanbevelingen voor de reinigingsfrequentie onder verschillende scenario's op basis van aanbevelingen voor reinigingsrobots.
1. Lichte vervuiling
Definitie:
Lichte vervuiling verwijst naar een minimale ophoping van verontreinigingen op het oppervlak van zonnepanelen, met een geringe impact op de efficiëntie van de energieopwekking. Het gaat meestal om lichte stofdeeltjes, kleine vlekken of vogelpoep.
Evaluatie-indicatoren:
- Verontreinigingsaccumulatie: ≤ 50 mg/m².
- Bodemverliesindex (SLI): Maandelijks gemiddelde SLI < 2%.
- Dagelijks bodemverlies (DSL): DSL < 1%.
- Relatieve fout (RE): RE ≤ 5%.
- Gemiddelde kwadratische fout (RMSE): RMSE ≤ 10%.
Berekeningsformules:
- Relatieve fout (RE):
RE = (X - Y) / X * 100%
Waarbij X de daadwerkelijke dagelijkse fotovoltaïsche stroomopwekking is, en Y de voorspelde dagelijkse fotovoltaïsche stroomopwekking.
- Root Mean Square Error (RMSE):
RMSE = sqrt(1/n * som((X_i - Y_i)²))
Waarbij X_i de daadwerkelijke dagelijkse fotovoltaïsche stroomopwekking is, Y_i de voorspelde dagelijkse fotovoltaïsche stroomopwekking en n het aantal elementen in het testmonster.
Aanbevelingen voor de reinigingsfrequentie:
- Woestijngebieden: Wekelijks, omdat er regelmatig zandstormen voorkomen die voor een snelle toename van vervuiling zorgen.
- Plattelandsgebieden: Elke 2 maanden, aangezien plattelandsgebieden relatief schoon zijn, met slechts wat stof en vogelpoep.
- Stedelijke gebieden:Maandelijks, aangezien stedelijke gebieden een hogere luchtvervuiling en een snelle ophoping van verontreinigende stoffen hebben.
- Industriële gebieden: Wekelijks, omdat er grote hoeveelheden vervuilende stoffen worden uitgestoten, waardoor het paneel snel vuil wordt.
- Kustgebieden:Elke 3 maanden, aangezien de panelen worden gereinigd door een hogere luchtvochtigheid, minimale invloed van het zout en natuurlijke regenval.
- Landbouwgebieden: Om de 2 maanden, aangezien er nog resten van bestrijdingsmiddelen en stof aanwezig zijn, maar de algehele vervuiling lager is.
2. Matige vervuiling
Definitie:
Matige vervuiling houdt in dat er zich een aanzienlijke hoeveelheid verontreinigende stoffen op zonnepanelen ophoopt, wat de efficiëntie van de energieopwekking merkbaar beïnvloedt. Het gaat meestal om dikkere stoflagen, zichtbare vlekken of meer vogelpoep.
Evaluatie-indicatoren:
- Ophoping van verontreinigingen: 50 mg/m² tot 200 mg/m².
- Bodemverliesindex (SLI): Maandelijks gemiddelde SLI 2% tot 4%.
- Dagelijks bodemverlies (DSL): DSL tussen 1% en 3%.
- Relatieve fout (RE): RE tussen 5% en 15%.
- Root Mean Square Error (RMSE): RMSE tussen 10% en 20%.
Berekeningsformules:
- Bodemverliesindex (SLI):
SLI = (P_schoon - P_vuil) / P_schoon * 100%
Waarbij P_clean de energieopwekking na reiniging is, en P_dirty de energieopwekking na verontreiniging.
- Dagelijks bodemverlies (DSL):
DSL = (P_clean_dagelijks - P_vuil_dagelijks) / P_clean_dagelijks * 100%
Waarbij P_clean_daily de dagelijkse stroomopwekking na reiniging is, en P_dirty_daily de dagelijkse stroomopwekking na verontreiniging.
Aanbevelingen voor de reinigingsfrequentie:
- Woestijngebieden: 1-2 keer per week, vanwege de frequente zandstormen.
- Plattelandsgebieden: Elke 1-2 maanden, vooral tijdens seizoenen met meer stof en vogelpoep.
- Stedelijke gebieden: Elke 1-2 maanden, aangezien de vervuiling sneller toeneemt.
- Industriële gebieden: 1-2 keer per week, vanwege de zware uitstoot van schadelijke stoffen.
- Kustgebieden:Eenmaal per 2 maanden, aangezien de invloed van het zout groter is en er dan mogelijk niet voldoende regen valt.
- Landbouwgebieden: Elke 1-2 maanden, vanwege resten van bestrijdingsmiddelen.
3. Ernstige vervuiling
Definitie:
Ernstige vervuiling wordt gekenmerkt door een extreem grote ophoping van verontreinigende stoffen op zonnepanelen, wat de efficiëntie van hun energieopwekking aanzienlijk beïnvloedt. Meestal gaat het hierbij om dikke stoflagen, wijdverspreide vlekken of grote hoeveelheden vogelpoep.
Evaluatie-indicatoren:
- Verontreinigende stofaccumulatie: > 200 mg/m².
- Bodemverliesindex (SLI): Maandelijks gemiddelde SLI > 4%.
- Dagelijks bodemverlies (DSL): DSL > 3%.
- Relatieve fout (RE): RE > 15%.
- Gemiddelde kwadratische fout (RMSE): RMSE > 20%.
Berekeningsformules:
- Bodemverliesindex (SLI):
SLI = (P_schoon - P_vuil) / P_schoon * 100%
Waarbij P_clean de energieopwekking na reiniging is, en P_dirty de energieopwekking na verontreiniging.
- Dagelijks bodemverlies (DSL):
DSL = (P_clean_dagelijks - P_vuil_dagelijks) / P_clean_dagelijks * 100%
Waarbij P_clean_daily de dagelijkse stroomopwekking na reiniging is, en P_dirty_daily de dagelijkse stroomopwekking na verontreiniging.
Aanbevelingen voor de reinigingsfrequentie:
- Woestijngebieden: Elke 3 dagen, of vaker indien de verontreinigingen zich snel ophopen.
- Plattelandsgebieden: Maandelijks, ook al is het relatief schoon, maar bepaalde seizoenen verhogen de vervuiling.
- Stedelijke gebieden: Maandelijks, vanwege zware vervuiling.
- Industriële gebieden: Industriële emissies zorgen elke 3 dagen voor een snelle ophoping van vuil.
- Kustgebieden: Maandelijks, aangezien vochtigheid en zout de panelen meer aantasten.
- Landbouwgebieden: Maandelijks, vanwege resten van bestrijdingsmiddelen en extra stof.
Evaluatie van het reinigingseffect
Verbeteringen:
- Efficiëntieverhoging:Een voorbeeld uit Wuhan laat zien dat een fotovoltaïsche installatie op een dak van 8 MW de jaarlijkse productie met 720.000 kWh kan verhogen met een verbetering van de efficiëntie van 10% na reiniging.
- Kostenreductie: Verlaagt de onderhoudskosten voor het dak en er is geen duur watersysteem nodig voor onderhoud. Tevens worden toekomstige stijgingen van de arbeidskosten beperkt.
Conclusie
De optimale reinigingscyclus voor fotovoltaïsche centrales moet dynamisch worden aangepast op basis van de ernst van de vervuiling en de omgevingsomstandigheden. Bij lichte vervuiling is reiniging elke 7 weken nodig, bij matige vervuiling elke 1-2 maanden en bij ernstige vervuiling elke 1-2 weken. Hieronder volgen de reinigingsaanbevelingen op basis van verschillende scenario's:
- Woestijngebieden: Mild – wekelijks, Matig – 1-2 keer per week, Ernstig – elke 3 dagen.
- Plattelandsgebieden: Mild – elke 2 maanden, Matig – 1-2 maanden, Ernstig – maandelijks.
- Stedelijke gebieden: Mild – maandelijks, Matig – 1-2 maandelijks, Ernstig – wekelijks.
- Industriële gebieden: Mild – wekelijks, Matig – 1-2 weken, Ernstig – elke 3 dagen.
- Kustgebieden: Licht – elke 3 maanden, Matig – elke 2 maanden, Ernstig – maandelijks.
- Landbouwgebieden: Mild – elke 2 maanden, Matig – 1-2 maanden, Ernstig – maandelijks.
Raadpleeg de gedetailleerde berekeningsmethode:Berekeningsformules voor de effecten en intervallen van de reiniging van fotovoltaïsche energiecentrales
De toepassing van intelligente reinigingssystemen verbetert de reinigingsefficiëntie aanzienlijk, verlaagt de arbeidskosten en maximaliseert de energieopwekking. Als fabrikant van reinigingsrobots is continue optimalisatie van robotontwerp en -technologie essentieel om efficiëntere en betrouwbaardere reinigingsoplossingen te bieden voor de duurzame ontwikkeling en efficiënte werking van fotovoltaïsche energiecentrales.
