Eiropas pētnieku grupa pētīja smilšu un putekļu piesārņojuma ietekmi uz fotoelektriskajiem moduļiem Omānā. Viņi savāca 60 paraugus dažādos gadalaikos, mēnešos un slīpuma leņķos.
Zinātnieki no Londonas Imperiālās koledžas un Karlsrūes Tehnoloģiju institūta pētīja smilšu un putekļu piesārņojuma ietekmi uz saules moduļu stikla virsmām Omānā. Puse Omānas ir tuksnesis.
Viņi pētīja smilšu un putekļu piesārņojuma ietekmi uz fotoelektrisko paneļu optisko un elektrisko jaudu. Pētījuma līdzautors Christos Markides žurnālistiem sacīja: "Esam veikuši arī putekļu piesārņojuma ekonomisko analīzi, taču tā vēl nav publicēta. Rezultāti liecina, ka ekonomiskie zaudējumi ir ļoti atkarīgi no konkrētās vietas."
Pētījuma pamatā bija 60 paraugi, kas savākti no notekūdeņu attīrīšanas stacijas Omānas galvaspilsētā Maskatā.
Dokumentā teikts: "Faktiskās fotoelementu iekārtu elektroenerģijas ražošanas aplēses joprojām ir sarežģītas, jo putekļu piesārņojuma zudumi var būt pārāk vai par zemu novērtēti. Putekļu piesārņojuma zudumi ir ļoti atkarīgi no daļiņu izmēra, formas un saistītajiem spektriem, kas var būtiski ietekmēt fotoelementu darbību. paneļi. Šajā rakstā mēs prezentējam plašas āra eksperimentālās testēšanas kampaņas rezultātus pret smilšu un putekļu piesārņojumu, izmantojot detalizētas raksturošanas metodes, vienlaikus ņemot vērā no tā izrietošos zudumus.
Rakstā "Stikla virsmas piesārņojuma raksturojums un tā ietekme uz optisko un saules fotoelektrisko veiktspēju", kas nesen publicēts žurnālā Renewable Energy, Markides un kolēģi paskaidro, ka testa paraugus ražoja Made no dzelzs stikla testa gabals. Saules enerģijas nozarē šos kuponus bieži izmanto, lai iekapsulētu fotoelektrisko moduļu augšējo slāni. Viņi ievāca stikla paraugus katra mēneša beigās 2021. gadā, izdalot lietus sezonu un sauso sezonu. Katrā savākšanas periodā pētnieki savāca četrus paraugus 0, 23, 45 un 90 grādu slīpuma leņķos.
Pēc tam viņi nosūtīja paraugus uz Londonu gaismas caurlaidības pārbaudei. Analīze rāda, ka horizontālo paraugu relatīvā caurlaidība lietus sezonā samazinās par 65%, sausajā sezonā par 68% un visu gadu par 64%.
Pētnieku grupa piebilda: "Salīdzinājumam, vertikālā testa parauga relatīvā caurlaidība samazinājās attiecīgi par 34%, 19% un 31%. Mitrā testa parauga, sausa testa parauga un viena gada testa parauga vidējais rādītājs trīs dažādos slīpumos. leņķi Relatīvā caurlaidība tiek samazināta attiecīgi par 44%, 49% un 42%.
Pamatojoties uz šiem rezultātiem, pētnieki aprēķināja paredzamos monokristālisko PV moduļu jaudas zudumus standarta testa apstākļos, proti, starojuma intensitātei 1000 W/m2 un temperatūrai 25 grādi pēc Celsija.
Viņi piebilda: "Relatīvās caurlaidības samazināšanās, ko mēra, izmantojot mitrās sezonas, sausās sezonas un visa gada horizontālos paraugus, atbilst attiecīgi 67%, 70% un 66% no prognozētā relatīvā elektroenerģijas ražošanas samazināšanās. Aprēķināts pie vietējā slīpuma leņķa 23 grādi, katru mēnesi Relatīvais caurlaidības zudums ir aptuveni 30%, kā rezultātā līdzvērtīgā relatīvā fotoelektriskā jauda katru mēnesi pētījuma vietā samazinās par aptuveni 30%.
Pēc tam zinātnieki izmantoja rentgena un elektronu mikroskopiju, lai analizētu augsnes daļiņu īpašības. Tā kā visi stikla paraugi tika ņemti no vienas vietas, zinātnieki pieņēma, ka to netīrumiem ir tieši tādas pašas materiāla īpašības. Tāpēc viņi analizēja horizontālos stikla paraugus tikai mitrā un sausā sezonā un visu gadu.
Viņi uzsvēra: "rentgenstaru difrakcijas (XRD) rezultāti liecina, ka visu gadu smilšu un putekļu piesārņojuma testa paraugi satur dažādus minerālus, piemēram, silīcija dioksīdu, kalcija karbonātu, kalcija magnija karbonātu, titāna dioksīdu, dzelzs karbīdu un alumīnija silikātu. Elementu sadalījums Attēlā ir izcelti savienojumi, par kuriem ziņots XRD analīzē. Dominējošākais elements ir silīcijs (Si), pārējie elementi ir ogleklis (C), skābeklis (O), nātrijs (Na), magnijs (Mg), alumīnijs (Al), kalcijs (Ca) un dzelzs (Fe).
Pētnieki arī atklāja, ka sausās sezonas paraugos bija vairāk PM10 daļiņu nekā lietus sezonas paraugos. PM10 ir ieelpojamas daļiņas, kuru diametrs ir mazāks par 10 mikroniem. "Pētījums arī parāda, ka periodiski nokrišņi var dabiski izskalot uzkrātās lielas daļiņas, bet ne mazas daļiņas," viņi skaidro rakstā.