光伏积灰清洗预警

       国家大力发展光伏是为了实现“双碳”大的国际目标的重要策略，光伏发电是主要利用太阳能的重要能源方式。光伏发电中的重要发电方式分布式光伏。大多数分布式光伏主要安装在大型工厂、高校、大型工业园区的建筑物的屋顶。实际发电的时候肯定受到环境当中的很多污染物，比如工业污染粉尘、大风引起的灰尘落到光伏板的表面都可以造成污染，从而导致光伏板发电效率产生影响。

       国内也有很多算法用于计算因为光伏板表面积灰导致的发电效率损耗，比如有K-means算法，是基于光伏电站提供的聚类出天气为晴天且各方面环境指标相近的一类天气数据样本，从而模拟出光伏组件表面的自然积灰过程。可见现在国内对于分布式光伏的积灰监测对于光伏发电效率的影响，如下图为河北省邢台市某屋顶分布式光伏电站的7天光伏板清洗与不清洗之后的发电效率的数据。

       从上表格的7天的数据对比可以看出，光伏板经过清洗与没有清洗的发电量相差21%，也就是超过了五分之一，如果从大的发电站的角度来讲，因为清洗就可以增加超过五分之一的电量，可见清洗光伏板上的积灰对于发电量的影响是很重要的。

       由旗云自主研发的光伏组件积灰传感器ZTD系列产品，可以监测霜、雪、雨等不同天气过程对组件透光率的影响，可以监测沙尘、雾霾、人为污染源对组件透光率的影响，进而评估积灰导致的发电损失，发布清洗预警。

图1

       图1为旗云中天ZTD系列组件积灰传感器，可在线测量光伏组件积灰污染比等数据。

ZTD系列组件积灰传感器主要技术参数：

       由ZTD系列积灰传感器构成的光伏组件积灰监测系统可独立布设，也可集成于其他光伏环境监测站。在监测过程中可根据场站容量、污染分布情况、地形等条件进行设计积灰监测系统的布设数据、安装和采集方法。

图2

       图2即是一次积灰污染监测过程，根据图中积灰污染分布，光伏场站左半部污染比达到94%-96%，需要及时清洁，而右半部分则无需清洁。

图3

       图3为河北某场站在2023年12月26日至2024年3月28日之间有三次积灰过程（红色）和四次雨雪（蓝色）过程：

       第一次积灰过程：2024年1月4日至1月13日，即9天左右的时间，积灰污染比由100%下降至98.4%，积灰损失达1.6%。

       第二次积灰过程：2024年1月27日至2月17日，22天内积灰污染比由100%下降至96.5%，积灰损失达3.5%。

       第三次积灰过程：2024年2月19日至3月23日，33天内积灰污染比由98.8%下降至96.4%，积灰损失达3.6%。

图4

       图4为山东某场站2024年1月24日至2024年5月3日之间有七次积灰过程（红色）和七次雨雪（绿色）过程。

图5

图6

       图5和图6为相距较近的两个场站，钢铁厂积灰污染比衰减较普通厂房快，清洗频次不同。降水对普通积灰有好清洗作用，对铁锈等化工污染不能完全清洗。

图7

       图7为对积雪/结冰/降霜等特殊天气状况进行监测，提升功率预测准确性，由于组件位置不同所导致的积灰类型、积灰速率有极大区别，利用实测数据可针对性的制定清洗策略，降低运维成本。