太阳能电池板的灰尘应该如何清理

　　细微的灰尘竟能导致我国太阳能光伏发电项目每年损失数亿元。这并不是杞人忧天，而是事实!据了解，我国太阳能电池板因受到粉尘等污染，光伏玻璃表面沙土、花粉、鸟类粪便等物质的堆积，导致太阳能电池板的发电效率下降，所造成的巨额损失正日益引起业界的关注。

　　青山新材引进日本新型涂层材料，可以有效的提升太阳能电池板表面“抗污”“增强透光率”，是一种能持久保持表面光亮的太阳能电池板涂层。这到底是怎样的一种技术，会对太阳能光伏发电产业带来怎样的影响?

       光伏太阳能作为全球范围内迅速发展的一个巨大产业，却因电站普遍缺乏积极清洁致使灰尘污染大幅降低电站发电量,预计每年至少在5%以上，由此带来的直接经济损失令人咋舌：一组数据显示，如按照2020年全球装机量预计将达到500GW左右计算，每年因灰尘降低发电量而造成的经济损失将高达50亿美元。随着电站装机量的不断增长，这一损失会愈发严重——2030年全球装机总量约1400GW时，灰尘造成的经济损失预计将高达130亿美元。

灰尘事小，但却能招致电池板发电功率损失60%

       灰尘对电池板的发电效率影响究竟有多大?以一年的沉积量来看，若是普通灰尘最高可导致发电功率衰减40%，但若是油性灰尘，衰减率将高达60%。小小的灰尘可以让光伏发电项目每年损失数几千万美元，这绝不是危言耸听。

灰尘是如何影响电池板发电功率的？

      首先，灰尘遮蔽了到达光伏组件的光线；二是因为一些酸碱性较强的灰尘经侵蚀电池板表面，降低了面板玻璃的透过率；三是因为灰尘会影响光伏组件表面的散热，导致光电转换效率降低。

连续8天不清洁，灰尘导致发电量损失高达14.3%

    在没有降雨的情况下连续8天未对电池板进行清洁工作，数据显示，清洁后首日电池板在日累计辐射量22MJ/m2下，每千瓦组件发电量为5.73kwh，但到了第8天，同辐射量下组件每千瓦发电量已经下降到了4.91kwh，仅8天时间灰尘已导致发电量损失达14.3%。值得一提的是，这是在空气质量相对比较好的苏州，若是在北方工业污染严重或西北风沙偏大且降雨量又少的地区，如果连续多日不清洁，灰尘导致的发电量损失无疑会更大。

太阳能光伏发电一年被灰尘吞掉数亿元

　　太阳能电池板的洁净程度对发电效率的影响究竟有多大?我们举一个例子来说明。

　　陕西榆林某20MW太阳能光伏电站，该电站的占地面积约700亩，总投资大概2亿元。当初设计年发电量2000多万度，按政府每度电补贴1元计，年收益可达2000多万元。但这只是理想状态的收益率，事实上，因为无法彻底解决电池板清洗问题，电池板的实际发电效率由23%~25%下降到17%~18%左右，由此造成的损失，每年至少在200万元以上。

　　显然，遇到“灰尘”难题的不仅只有榆林这一家发电站。据了解，我国绝大多数太阳能发电站都或多或少受到这个问题的困扰。数据显示，2012年，我国光伏产业发电量达到2吉瓦(1吉瓦等于10亿瓦)，而这也意味着2012年我国太阳能发电行业因为灰尘造成的损失高达2.5亿元。

　　事实上，小小的灰尘一直是降低太阳能电池板发电量的致命问题，即便是代表顶尖科技的太空探索也无法避免地受到这一问题的困扰。

　　美国“机遇”号空间探测器刚开始火星探测任务时，1.3米的太阳能电池板每天可以提供900瓦时的电能，然而到2010年6月，随着太阳能面板沾上火星灰尘，每天提供的电能降到了500~600瓦时，NASA(美国宇航局)不得不尽量让两台火星车停靠在朝南的斜坡上，让它们可以晒到更多的太阳光。

太阳能电池板表面人工清洁成本高昂

　　面对巨额经济损失，任何太阳能发电厂经营者都不可能无动于衷。为保证正常发电，一般发电站每月都要对电池板进行一到两次的清洗。据记者了解，当前太阳能电池板清洗的主要方式分为人工水洗和工业清洗设备冲洗，但其清洁的难度与成本，却让原本就成本高启的太阳能光伏发电产业不堪重负。

　　还是以上面那家榆林20MW太阳能光伏电站为例，如果采用人工水洗，要保证这样规模的电站的所有电池板时刻清洁，至少需要20名清洗工人不间断工作。费时费工费钱不说，工人要在垫高的太阳能板上爬上爬下，不仅危险系数颇高，而且脆弱的电池板难以长时间承受人的体重，容易损伤。

　　那么工业清洗设备是否能有效解决这个问题呢?调查显示，按照通常设计标准，每10MW电站配套工业清洗系统最少需要一次性投资几百万元，可谓数额不菲。而且工业清洗很难保证清洗得干净彻底，一旦留下死角，就有可能引起“热斑效应”等严重后果。

       什么是热斑效应呢？据业内专家介绍，未被清洗边角部分电池板会由发电单元变为耗电单元，被遮蔽的光伏电池会变成不发电的负载电阻，消耗相连电池产生的电力，造成发热，这就是“热斑效应”。此过程会加剧电池板老化，减少光电转化率，严重时会引起火灾。

　　即使光伏电站舍得花大价钱清洁电池板，还有些先天性的“硬件”缺失难以解决：由于我国光照分布情况，我国有大量光伏电站建设于西部戈壁滩和沙漠地带，这些地区的共同特点就是“缺水”，在这种水比油贵的区域频繁花费大量水资源来清洗电池板，显然不太现实。

新型涂层为太阳能电池板穿上防污自洁免清洗防护服

　　太阳能电池板清洁成本高昂，难度颇大，那是否还有其他手段可以解决太阳能电池板的清洁难题?带“防污”功能的太阳能板特殊涂层是目前国际上的研发重点方向之一。

　　深圳青山新材携手日本涂层材料知名企业共同面向中国大陆推出太阳能电池板光伏玻璃涂层材料，而该涂层技术最引人关注的就是其“防污自洁、持久光亮、高透光率、无VOCs、食品级安全标准”的特性。

　　据青山新材产品经理李想介绍，作为国内高端纳米材料涂层涂料供应商，太阳能电池板的防污自洁难题也早有关注，但一直也没找到合适的解决方法。直到公司代表到日本合作厂商洽谈项目合作事项时，一款太阳能电池板的防污自洁免清洗涂层材料吸引了青山新材代表的目光。

　　据日方专家介绍， 太阳能面板用防污自洁涂料维持太阳能板表面特有的透明性能，不含VOC，并且符合食品卫生安全法规，令太阳能电池表表面保持持久性的光亮、清洁，使用后安装在野外的电阳能电池板表面不需要定期清洗也能维持发电效率，一次简单的施工就可以达到这个目的。该涂层使太阳能电池板表面超亲水，水接触角5度以下，下雨的时候，玻璃表面的脏污物被有效地冲洗掉。并且，涂层带有防静电功能，煤烟、黄砂、尘埃、鸟类粪便等难以沾付在经过涂层处理的太阳能面板上。 经自洁防污涂层处理之后，定期冲冲水或者雨水就可以使太阳能板表面的灰尘、飞禽粪便等冲刷干净，使太阳能板的维护成本降低，始终保持良好的发电功率。青山新材将与日本方面进一步合作，对这一涂层进行深度开发和推广。