Európsky výskumný tím skúmal vplyv znečistenia pieskom a prachom na fotovoltaické moduly v Ománe. Zozbierali 60 vzoriek v rôznych ročných obdobiach, mesiacoch a uhloch sklonu.
Vedci z Imperial College London a Karlsruhe Institute of Technology skúmali účinky znečistenia pieskom a prachom na sklenené povrchy solárnych modulov v Ománe. Polovica Ománu je púšť.
Študovali vplyv znečistenia pieskom a prachom na optický a elektrický výkon fotovoltaických panelov. Spoluautor štúdie Christos Markides novinárom povedal: "Urobili sme aj ekonomickú analýzu znečistenia prachom, ale ešte nebola zverejnená. Výsledky ukazujú, že ekonomické straty sú veľmi závislé od konkrétnej lokality."
Štúdia bola založená na 60 vzorkách zozbieraných z čističky odpadových vôd v Muscate, hlavnom meste Ománu.
V dokumente sa uvádza: "Odhad výroby elektrickej energie skutočných fotovoltaických zariadení zostáva náročný, pretože straty znečistením prachom môžu byť nadhodnotené/podhodnotené. Straty znečistením prachom silne závisia od veľkosti častíc, tvaru a súvisiacich spektier, ktoré môžu mať významný vplyv na výkon fotovoltaických zariadení." panelov. V tomto článku prezentujeme výsledky rozsiahlej vonkajšej experimentálnej testovacej kampane proti kontaminácii pieskom a prachom, pričom sme použili podrobné charakterizačné techniky pri zohľadnení výsledných strát.“
V článku „Charakteristika znečistenia skleneného povrchu a jeho vplyv na optický a solárny fotovoltaický výkon“, ktorý bol nedávno publikovaný v časopise Renewable Energy, Markides a kolegovia vysvetľujú, že testovacie vzorky boli vyrobené skúšobným kusom Made of iron glass. V solárnom priemysle sa tieto kupóny často používajú na zapuzdrenie vrchnej vrstvy fotovoltaických modulov. Vzorky skla zbierali na konci každého mesiaca v 2021, pričom rozlišovali medzi obdobím dažďov a obdobím sucha. Počas každého obdobia zberu výskumníci zhromaždili štyri vzorky pod uhlom naklonenia 0, 23, 45 a 90 stupňov.
Potom poslali vzorky do Londýna na testovanie priepustnosti svetla. Analýza ukazuje, že relatívna priepustnosť horizontálnych vzoriek klesá o 65 % v období dažďov, o 68 % v období sucha a o 64 % počas celého roka.
Výskumný tím dodal: "V porovnaní s tým sa relatívna priepustnosť vertikálneho testovaného kusu znížila o 34 %, 19 % a 31 %. uhly Relatívna priepustnosť sa zníži o 44 %, 49 % a 42 %.
Na základe týchto výsledkov vedci vypočítali očakávané straty výkonu monokryštalických FV modulov pri štandardných testovacích podmienkach, konkrétne intenzite žiarenia 1000 W/m2 a teplote 25 stupňov Celzia.
Dodali: "Pokles relatívnej priepustnosti meraný pomocou vlhkého obdobia, obdobia sucha a celoročných horizontálnych vzoriek zodpovedá 67 %, 70 % a 66 % predpokladaného relatívneho poklesu výroby energie. Odhaduje sa pri miestnom uhle sklonu 23 stupne, mesačne Relatívna strata priepustnosti je približne 30 %, čo vedie k približne 30 % zníženiu ekvivalentného relatívneho fotovoltaického výkonu na mieste štúdie každý mesiac.“
Vedci potom použili röntgenovú a elektrónovú mikroskopiu na analýzu charakteristík pôdnych častíc. Keďže všetky vzorky skla boli odobraté z rovnakého miesta, vedci predpokladali, že ich špina má presne rovnaké materiálové charakteristiky. Preto analyzovali len horizontálne sklenené vzorky počas vlhkého a suchého obdobia a počas celého roka.
Zdôraznili: „Výsledky röntgenovej difrakcie (XRD) ukazujú, že celoročné skúšobné vzorky znečistenia pieskom a prachom obsahujú rôzne minerály, ako je oxid kremičitý, uhličitan vápenatý, uhličitan horečnatý, oxid titaničitý, karbid železa a kremičitan hlinitý. Distribúcia prvkov Obrázok ukazuje zlúčeniny uvedené analýzou XRD. Najdominantnejším prvkom je kremík (Si), ostatné prvky zahŕňajú uhlík (C), kyslík (O), sodík (Na), horčík (Mg), hliník (Al), vápnik (Ca) a železo (Fe).
Výskumníci tiež zistili, že vzorky z obdobia sucha mali viac častíc PM10 ako vzorky z obdobia dažďov. PM10 sú inhalovateľné častice s priemerom menším ako 10 mikrónov. "Štúdia tiež ukazuje, že pravidelné zrážky môžu prirodzene zmyť nahromadené veľké častice, ale nie malé častice," vysvetľujú v článku.