Как се почистват соларни панели без вода?

ВЕИ енергетикaИновацииСп. Енерджи ревю - брой 3, 2022 • 19.05.2022

Как се почистват соларни панели без вода?

Очаква се делът на генерираната от соларни инсталации енергия да достигне 10% до 2030 г. Значителен проблем обаче е натрупването на прах върху соларните панели или огледалата, което води до понижаване на капацитета на PV панелите с до 30% в рамките само на един месец. Това налага необходимостта от регулярното почистване на тези инсталации.

Установено е, че за почистването на соларни панели се използват около 37,85 млн. куб. м вода – достатъчно количество за задоволяване на нуждите от питейна вода на до 2 млн. жители. Почистването без вода е трудоемко и често води до необратимо надраскване на повърхностите, което също намалява ефективността. Това мотивира екип от учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) да разработи метод за автоматично безконтактно почистване на соларни панели или огледала, без да е нужно използването на вода.

Новата система използва електростатично отблъскване, карайки праховите частици да се отделят и на практика да отскочат от повърхността на панела, без да са необходими вода или четка. За да се активира системата, опростен електрод преминава над повърхността на соларния панел, придавайки електрически заряд на праховите частици, които след това се отблъскват от заряд, приложен към самия панел. Системата може да бъде управлявана автоматично с помощта на прост електродвигател и направляващи релси, разположени по продължение на страничните части на панела.

Въпреки усилията за разработване на все по-ефективни соларни панели обикновен проблем като праха може да компрометира всичко, казват учените от MIT. Според проведени от тях проучвания падът на енергийния добив на панелите е рязък в самото начало на процеса на натрупване на прах и може лесно да достигне 30% след само един месец без почистване. Дори ако намалението на получаваната енергия е само 1%, за 150-мегаватова инсталация това би довело до годишна загуба на приходи в размер на 200 000 щатски долара, изчисляват изследователите. Те твърдят, че в световен мащаб понижение на генерираната от соларни инсталации енергия от 3 до 4% ще доведе до загуби между 3,3 и 5,5 млн. щатски долара.

Много от най-големите соларни инсталации в света, включително такива в Китай, Обединените арабски емирства и САЩ, са разположени в пустинни региони. Водата, използвана за почистване на соларните панели със струи под налягане трябва да бъде транспортирана и да бъде с висока чистота, за да не оставя отлагания върху повърхностите. Понякога се прилага сухо почистване, но то е с по-ниска ефективност и може да доведе до надрасквания и възпрепятстване на преноса на светлинната енергия.

Близо 10% от експлоатационните разходи на соларните инсталации са за почистване с вода. Новата система притежава потенциала да редуцира тези разходи, като същевременно подобри цялостния енергиен добив благодарение на възможността за по-често автоматично почистване, казват учените.
Други изследователски екипи също опитват да разработят решения, основаващи се на електростатични сили, но те са базирани на слой, наречен електродинамичен екран, който има склонност към дефектиране, водещо до навлизане на влага и възникване на неизправност. Подобни решения може да са подходящи за употреба на Марс, където влагата не би била проблем, но дори в пустинна среда на Земята влагата може да е сериозно предизвикателство, обясняват учените от MIT.

Използвайки специално подготвени лабораторни проби прах с различен гранулометричен състав, учените доказват, че процесът им е ефективен в лабораторни условия. Експериментите показват, че влагата от въздуха образува тънък воден слой върху частиците, което се оказва от ключово значение за функционирането на системата. Изследователите правят тестове при различна влажност – от 5 до 95%, и установяват, че стига процентът да е над 30, почти всички прахови частици могат да бъдат отстранени от повърхността на соларния панел.



ЕКСКЛУЗИВНО


Top