灰塵來源于工業(yè)排放物、燃燒煙塵、土壤揚(yáng)塵、大氣污染等等，它們肆意分布在大氣中并且無處不在。光伏電池板表面的灰塵會(huì)減少接收輻照量，進(jìn)而產(chǎn)生能量損失。

灰塵損失介紹

陽光是取之不盡用之不竭的能量來源，但光資源在地球表面分布并不均勻。低維度，在35°N到35°S區(qū)域內(nèi)的干旱半干旱地區(qū)，接收的直射輻照量是最高的。比如，美國加利福尼亞的莫哈韋沙漠。然而，這些擁有高輻照量的地區(qū)卻備受灰塵的困擾，損失巨大。

灰塵對光伏電池板的影響主要來源于兩個(gè)方面，一是灰塵性質(zhì)，二是當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件。灰塵具備多種化學(xué)、生物和靜電性質(zhì)，同時(shí)根據(jù)大小、形狀和重量的差別可分為不同的類型。當(dāng)?shù)丨h(huán)境因素則包括當(dāng)?shù)亟ㄖ玫匦再|(zhì)、建筑特征(安裝的方向和角度)、環(huán)境特點(diǎn)(植被種類)以及氣候條件等。光伏面板的表面情況也相當(dāng)重要，一個(gè)粗糙的、帶有粘合性殘留物的粘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(huì)吸附灰塵，一旦有了初始灰塵存在，就會(huì)導(dǎo)致更多的灰塵累計(jì)。

考慮重力因素，水平的表面通常比傾斜表面更容易累計(jì)灰塵。此外還需要考慮風(fēng)的運(yùn)動(dòng)，一般而言，低速風(fēng)會(huì)促進(jìn)灰塵累積，高速風(fēng)可以消除灰塵累積。在一個(gè)傾斜或者垂直的面板表面，灰塵很可能沉聚在一個(gè)由高速風(fēng)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的低壓風(fēng)速帶，這就是為何灰塵會(huì)在面板邊緣沉積的原因。

不同情況下的灰塵損失

下圖展示了不同地區(qū)、不同情況下的試驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論，這些數(shù)據(jù)在光伏電站設(shè)計(jì)階段都是非常有用的信息。在一個(gè)干燥氣候的環(huán)境中，如果長時(shí)間無降水，灰塵的累積將給光伏系統(tǒng)帶來較大的損失。另一些如鐵屑、鳥類糞便等也會(huì)帶來半永久性的損失，這些損失即使在強(qiáng)降水情況下也不能恢復(fù)。因此，在干旱季節(jié)，為減少灰塵帶來的損失，應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)匚廴厩闆r的嚴(yán)重性、清潔成本和困難度，展開一次到兩次的清潔工作。

▲圖1.不同周邊環(huán)境下的灰塵日平均損失

(注：數(shù)據(jù)來源太陽能國際大會(huì)會(huì)議，1洛杉磯，2圣地亞哥，3加州薩克拉門托，4加州弗雷斯諾，5舊金山，6佩塔盧馬，7拉斯維加斯，8鳳凰城)

從上圖可以看出郊區(qū)環(huán)境灰塵損失較高均在4%以上，城區(qū)則在1.5%~5%之間。

▲圖2.不同傾角下的灰塵損失

(注：該測試數(shù)據(jù)取自2011年1月份到3月份，共3個(gè)月度數(shù)據(jù)，地點(diǎn)在美國亞利桑那州)

可以看到同一緯度地區(qū)隨著傾角增大，灰塵損失處于減少趨勢。