光伏電站灰塵監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計：全站覆蓋與實時監(jiān)測能力，提升運維響應(yīng)速度【型號推薦：TH-HS1，物聯(lián)網(wǎng)一體化設(shè)備，云境天合支持定制服務(wù)】灰塵沉積會遮擋光伏板表面，降低透光率，導(dǎo)致發(fā)電量顯著下降。研究表明，灰塵積累可使光伏系統(tǒng)年發(fā)電量減少5%-30%，尤其在干旱、多沙地區(qū)(如沙漠、戈壁)影響更為嚴重。傳統(tǒng)人工巡檢依賴肉眼觀察或抽樣檢測，難以實現(xiàn)全站覆蓋，易漏檢局部積灰區(qū)域，導(dǎo)致清洗不及時或過度清洗，增加運維成本。在光伏電站內(nèi)均勻部署灰塵傳感器(如基于光學(xué)透射率、電阻變化或激光散射原理的傳感器)，實現(xiàn)每100-200平方米區(qū)域至少1個監(jiān)測點，確保無盲區(qū)覆蓋。傳感器每5-15分鐘采集一次數(shù)據(jù)，實時上傳至云端或本地監(jiān)控平臺，動態(tài)顯示灰塵分布熱力圖。系統(tǒng)預(yù)設(shè)灰塵閾值(如2g/m²)，當某區(qū)域超過閾值時自動觸發(fā)報警，并生成清洗優(yōu)先級建議(如優(yōu)先清洗高發(fā)電量區(qū)域)。

　　一、產(chǎn)品概述
 

　　太陽能組件玻璃上的污染物是快速影響光伏電站的主要問題之一，會降低發(fā)電效率和性價比。灰塵污染會大幅降低光伏電站發(fā)電量，估計每年至少在5%以上。采用藍光污染物光閉環(huán)測量(OMBP)技術(shù)，可以很容易安裝到新建或現(xiàn)有的光伏陣列中，并集成到電站管理系統(tǒng)中。該裝置安裝在光伏板的框架上。通過連續(xù)測量玻璃上污染物帶來的傳輸損耗，從而計算出陽光到達太陽能組件的減少量。
 

　　通過測量污染物的比例(SR)，實時轉(zhuǎn)化為發(fā)電量的損失。這使運維人員知道污染物何時達到臨界點，并且已經(jīng)有必要開始清洗程序。該產(chǎn)品不需要維護，只需在清洗周圍組件時以同樣的方式進行清洗。
 

　　因為大型光伏電站在整個園區(qū)中有不同的污染率，所以IEC 61724-1標準中要求多點測量。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，在采購成本、安裝和維護成本要低得多，這使得它更加經(jīng)濟，因此可以在需要的時間和地點計劃進行清理。
 

　　二、灰塵對光伏發(fā)電的影響
 

　　大家都知道灰塵覆蓋在組件上，形成遮擋現(xiàn)象，直接導(dǎo)致組件功率輸出下降，而且灰塵長期粘附對組件具有一定的腐蝕作用。同時，灰塵一直存在會造成組件的熱斑，進一步降低組件的輸出功率，甚至影響組件的壽命。并且熱斑效應(yīng)對于組件來說是不可逆的，一旦出現(xiàn)沒有彌補的手段，只能選擇更換組件。否則會影響發(fā)電量，還有可能給電站帶來安全隱患。
 

　　國內(nèi)外多個調(diào)查機構(gòu)針對灰塵影響光伏系統(tǒng)功率衰減進行研究，得出數(shù)據(jù)如圖1所示。
 

　　從上圖可以看出我國光伏系統(tǒng)輸出功率受灰塵影響平均約20%左右。
 

　　灰塵對光伏發(fā)電的影響主要歸結(jié)為以下三個方面：
 

　　1、溫度影響
 

　　目前光伏電站較多使用硅基太陽電池組件，該組件對溫度十分敏感，隨灰塵在組件表面的積累，增大了光伏組件的傳熱熱阻，成為光伏組件上的隔熱層，影響其散熱。
 

　　研究表明太陽能電池溫度上升1℃，輸出功率約下降0.5%。且電池組件在長久陽光照射下，被遮蓋的部分升溫速度遠大于未被遮蓋部分，致使溫度過高出現(xiàn)燒壞的暗斑。
 

　　正常照度情況下，被遮蓋部分電池板會由發(fā)電單元變?yōu)楹碾妴卧徽诒蔚墓夥姵貢兂刹话l(fā)電的負載電阻，消耗相連電池產(chǎn)生的電力，即發(fā)熱，這就是熱斑效應(yīng)。此過程會加劇電池板老化，減少出力，嚴重時會引起組件燒毀。
 

　　2、遮擋影響
 

　　灰塵附著在電池板表面，會對光線產(chǎn)生遮擋，吸收和反射等作用，其中最主要是對光的遮擋作用。灰塵顆粒對光的反射吸收和遮擋作用，影響光伏電池板對光的吸收，從而影響光伏發(fā)電效率。
 

　　有研究指出灰塵沉積在電池板組件受光面，首先會使電池板表面透光率下降;其次會使部分光線的入射角度發(fā)生改變，造成光線在玻璃蓋板中不均勻傳播。
 

　　有研究顯示在相同條件下，清潔的電池板組件與積灰組件相比，其輸出功率要高出至少5%,且積灰量越高，組件輸出性能下降越大。
 

　　3、腐蝕影響
 

　　光伏面板表面大多為玻璃材質(zhì)，玻璃的主要成分是二氧化硅和石灰石等，當濕潤的酸性或堿性灰塵附在玻璃蓋板表面時，玻璃蓋板成分物質(zhì)都能與酸或堿反應(yīng)。
 

　　隨著玻璃在酸性或堿性環(huán)境里的時間增長，玻璃表面就會慢慢被侵蝕，從而在表面形成坑坑洼洼的現(xiàn)象，導(dǎo)致光線在蓋板表面形成漫反射，在玻璃中的傳播均勻性受到破壞，光伏組件蓋板越粗糙，折射光的能量越小，實際到達光伏電池表面的能量減小，導(dǎo)致光伏電池發(fā)電量減小。并且粗糙的、帶有粘合性殘留物的黏滯表面比更光滑的表面更容易積累灰塵。而且灰塵本身也會吸附灰塵，一旦有了初始灰塵存在，就會導(dǎo)致更多的灰塵累積，加速了光伏電池發(fā)電量的衰減。
 

　　三、產(chǎn)品特點
 

　　1、實時數(shù)據(jù)監(jiān)測：可采集、分析污染比、潔凈比、灰塵厚度、背板溫度四類數(shù)據(jù)，污染比與潔凈比采用雙探頭均值數(shù)據(jù)計算模式，保證數(shù)據(jù)精準可靠。
 

　　2、科技型采集儀：灰塵環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀采用新一代32位MCU處理器，板載集成高精度4G、Bluetooth數(shù)字芯片，可使采集數(shù)據(jù)通過有線或者無線方式發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺。
 

　　3、創(chuàng)新藍光技術(shù)：采用全新一代藍光污染物光閉環(huán)測量(OMBP)技術(shù)，可有效保證高精度灰塵數(shù)據(jù)探測，并有效防止太陽光照射對光路閉環(huán)采集數(shù)據(jù)的干擾。可以在全天候狀態(tài)下長期使用，優(yōu)于《IEC 61724-1標準》中要求的每天11-13點只能三小時有效監(jiān)測的規(guī)定。
 

　　4、智慧電站清潔：內(nèi)置全新一代物聯(lián)網(wǎng)管控模塊，具有四種控制模式：常開常閉、循環(huán)控制、時間控制、人工控制。根據(jù)設(shè)定污染閥值和控制模式，可以聯(lián)動清潔機器人或物聯(lián)管控設(shè)備自動清潔電池板灰塵，保證光伏電站高效率發(fā)電需要。
 

　　5、準確度自校準：設(shè)備上集成有一鍵準確度自校準按鍵，根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境和不同的使用時間，設(shè)備的采集準確度會有所下降。通過自校準按鍵可以自動對藍光監(jiān)測電路進行重新校準，保證數(shù)據(jù)觀測精準可靠。
 

　　6、綠色電源管理：本數(shù)據(jù)采集儀可以采用AC220V和DC12V兩種供電模式。并在內(nèi)部集成了新一代綠色電源管理模塊實現(xiàn)交流與直流供電智能切換。
 

　　四、技術(shù)指標