污垢损失——对光伏发电厂性能的影响

核心观点

• 光伏系统受尘和雪污染是全球性问题： 尘和雪污染会降低光伏系统的发电量，造成经济损失。尘污染在干旱和半干旱地区尤为严重，而雪污染在高纬度地区是主要问题。
• 尘污染的影响因素： 尘粒尺寸、化学成分、环境条件（相对湿度、风速、降水）等都会影响尘污染的程度。研究表明，2 μm至63 μm的尘粒是主要污染源。
• 尘污染的测量： 常用的指标包括尘污染率和尘污染损失率。尘污染率描述了系统当前的污染状态，而尘污染损失率描述了由于尘污染积累而导致的每日损失变化。
• 尘污染的模型： 研究人员开发了多种模型来预测尘污染，包括线性回归模型、半物理模型、人工神经网络模型和地理空间模型。这些模型各有优缺点，目前缺乏全球适用的模型。
• 尘污染的经济影响： 2018年，尘污染导致全球光伏系统每年至少损失3-4%的发电量，经济损失高达30-50亿欧元。预计到2023年，这些损失将增加到4-5%，经济损失将达到40-70亿欧元。
• 尘污染的缓解措施： 预防性措施包括选址、模块和电站设计、防尘涂层等。纠正性措施包括定期清洁，清洁方式包括人工清洁、半自动清洁和全自动清洁等。
• 雪污染的影响因素： 雪污染会导致光伏系统发电量损失，并增加组件的机械负荷应力。雪污染的程度取决于雪量、温度、倾角、安装高度等因素。
• 雪污染的缓解措施： 雪污染的缓解措施包括选择合适的安装地点、优化系统设计（例如，使用无框模块、增加倾角、使用防雪涂层等）、定期清除积雪等。

关键数据

• 2018年，尘污染导致全球光伏系统每年至少损失3-4%的发电量。
• 预计到2023年，这些损失将增加到4-5%，经济损失将达到40-70亿欧元。
• 在干旱地区，尘污染可能导致光伏系统发电量损失高达20%。
• 在高纬度地区，雪污染可能导致光伏系统每月损失高达100%的发电量。

研究结论

• 尘污染和雪污染是光伏系统面临的重要挑战，需要采取有效的缓解措施。
• 选择合适的缓解措施需要根据当地的气候条件、系统设计和经济因素进行综合考虑。
• 需要进一步研究尘污染和雪污染的模型，以提高预测的准确性。
• 需要开发更有效的清洁技术，以降低清洁成本和提高清洁效率。
• 需要加强对高纬度地区光伏系统的雪污染研究，以促进光伏系统在该地区的应用。