光伏電站灰塵監(jiān)測儀是一種專門用于監(jiān)測光伏組件表面灰塵覆蓋情況的設(shè)備，通過測量光伏板表面的反射光強度和散射光強度，評估光伏組件的清潔度和灰塵覆蓋率。及時發(fā)現(xiàn)并清理灰塵，可以恢復(fù)光伏組件的透射率，從而提高發(fā)電效率?；覊m中含有氧化物，可能會對太陽能電池板產(chǎn)生腐蝕作用，監(jiān)測儀可以幫助及時清理，延長電池板使用壽命。對于保障光伏電站的高效運行至關(guān)重要。
一、產(chǎn)品概述
光伏電站灰塵監(jiān)測儀太陽能組件玻璃上的污染物是快速影響光伏電站的主要問題之一，會降低發(fā)電效率和性價比。灰塵污染會大幅降低光伏電站發(fā)電量,估計每年至少在5%以上。采用藍光污染物光閉環(huán)測量(OMBP)技術(shù),可以很容易安裝到新建或現(xiàn)有的光伏陣列中，并集成到電站管理系統(tǒng)中。該裝置安裝在光伏板的框架上。通過連續(xù)測量玻璃上污染物帶來的傳輸損耗，從而計算出陽光到達太陽能組件的減少量。
通過測量污染物的比例(SR)，實時轉(zhuǎn)化為發(fā)電量的損失。這使運維人員知道污染物何時達到臨界點，并且已經(jīng)有必要開始清洗程序。該產(chǎn)品不需要維護，只需在清洗周圍組件時以同樣的方式進行清洗。
因為大型光伏電站在整個園區(qū)中有不同的污染率，所以IEC 61724-1標(biāo)準(zhǔn)中要求多點測量。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，在采購成本、安裝和維護成本要低得多，這使得它更加經(jīng)濟，因此可以在需要的時間和地點計劃進行清理。
二、灰塵對光伏發(fā)電的影響
大家都知道灰塵覆蓋在組件上，形成遮擋現(xiàn)象，直接導(dǎo)致組件功率輸出下降，而且灰塵長期粘附對組件具有一定的腐蝕作用。同時，灰塵一直存在會造成組件的熱斑，進一步降低組件的輸出功率，甚至影響組件的壽命。并且熱斑效應(yīng)對于組件來說是不可逆的，一旦出現(xiàn)沒有彌補的手段，只能選擇更換組件。否則會影響發(fā)電量，還有可能給電站帶來安全隱患。
國內(nèi)外多個調(diào)查機構(gòu)針對灰塵影響光伏系統(tǒng)功率衰減進行研究，得出數(shù)據(jù)如圖1所示。
從上圖可以看出我國光伏系統(tǒng)輸出功率受灰塵影響平均約20%左右。
灰塵對光伏發(fā)電的影響主要歸結(jié)為以下三個方面：
1、溫度影響
目前光伏電站較多使用硅基太陽電池組件,該組件對溫度十分敏感,隨灰塵在組件表面的積累,增大了光伏組件的傳熱熱阻,成為光伏組件上的隔熱層,影響其散熱。
研究表明太陽能電池溫度上升1℃,輸出功率約下降0.5%。且電池組件在長久陽光照射下,被遮蓋的部分升溫速度遠大于未被遮蓋部分,致使溫度過高出現(xiàn)燒壞的暗斑。
正常照度情況下,被遮蓋部分電池板會由發(fā)電單元變?yōu)楹碾妴卧?被遮蔽的光伏電池會變成不發(fā)電的負(fù)載電阻,消耗相連電池產(chǎn)生的電力,即發(fā)熱,這就是熱斑效應(yīng)。此過程會加劇電池板老化,減少出力,嚴(yán)重時會引起組件燒毀。
2、遮擋影響
灰塵附著在電池板表面,會對光線產(chǎn)生遮擋,吸收和反射等作用,其中最主要是對光的遮擋作用?；覊m顆粒對光的反射吸收和遮擋作用,影響光伏電池板對光的吸收,從而影響光伏發(fā)電效率。
有研究指出灰塵沉積在電池板組件受光面,首先會使電池板表面透光率下降;其次會使部分光線的入射角度發(fā)生改變,造成光線在玻璃蓋板中不均勻傳播。
有研究顯示在相同條件下,清潔的電池板組件與積灰組件相比,其輸出功率要高出至少5%,且積灰量越高,組件輸出性能下降越大。
3、腐蝕影響
光伏面板表面大多為玻璃材質(zhì),玻璃的主要成分是二氧化硅和石灰石等,當(dāng)濕潤的酸性或堿性灰塵附在玻璃蓋板表面時,玻璃蓋板成分物質(zhì)都能與酸或堿反應(yīng)。
隨著玻璃在酸性或堿性環(huán)境里的時間增長,玻璃表面就會慢慢被侵蝕,從而在表面形成坑坑洼洼的現(xiàn)象,導(dǎo)致光線在蓋板表面形成漫反射,在玻璃中的傳播均勻性受到破壞,光伏組件蓋板越粗糙,折射光的能量越小,實際到達光伏電池表面的能量減小,導(dǎo)致光伏電池發(fā)電量減小。并且粗糙的、帶有粘合性殘留物的黏滯表面比更光滑的表面更容易積累灰塵。而且灰塵本身也會吸附灰塵,一旦有了初始灰塵存在,就會導(dǎo)致更多的灰塵累積,加速了光伏電池發(fā)電量的衰減。
三、產(chǎn)品特點
1、實時數(shù)據(jù)監(jiān)測：可采集、分析污染比、潔凈比、灰塵厚度、背板溫度四類數(shù)據(jù)，污染比與潔凈比采用雙探頭
均值數(shù)據(jù)計算模式，保證數(shù)據(jù)精準(zhǔn)可靠。
2、科技型采集儀：灰塵環(huán)境數(shù)據(jù)采集儀采用新一代32位MCU處理器，板載集成高精度4G、Bluetooth數(shù)字芯片,可使采集數(shù)據(jù)通過有線或者無線方式發(fā)送到數(shù)據(jù)監(jiān)測平臺。
3、創(chuàng)新藍光技術(shù)：采用全新一代藍光污染物光閉環(huán)測量(OMBP)技術(shù)，可有效保證高精度灰塵數(shù)據(jù)探測，并有效防止太陽光照射對光路閉環(huán)采集數(shù)據(jù)的干擾?？梢栽谌旌驙顟B(tài)下長期使用，優(yōu)于《IEC 61724-1標(biāo)準(zhǔn)》中要求的每天11-13點只能三小時有效監(jiān)測的規(guī)定。
4、智慧電站清潔：內(nèi)置全新一代物聯(lián)網(wǎng)管控模塊，具有四種控制模式：常開常閉、循環(huán)控制、時間控制、人工控制。根據(jù)設(shè)定污染閥值和控制模式，可以聯(lián)動清潔機器人或物聯(lián)管控設(shè)備自動清潔電池板灰塵，保證光伏電站高效率發(fā)電需要。
5、準(zhǔn)確度自校準(zhǔn)：設(shè)備上集成有一鍵準(zhǔn)確度自校準(zhǔn)按鍵，根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境和不同的使用時間，設(shè)備的采集準(zhǔn)確度會有所下降。通過自校準(zhǔn)按鍵可以自動對藍光監(jiān)測電路進行重新校準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)觀測精準(zhǔn)可靠。
6、綠色電源管理：本數(shù)據(jù)采集儀可以采用AC220V和DC12V兩種供電模式。并在內(nèi)部集成了新一代綠色電源管理模塊實現(xiàn)交流與直流供電智能切換。
四、技術(shù)指標(biāo)
序號 | 產(chǎn)品性能 | 進口產(chǎn)品 | 我方產(chǎn)品 |
觀測指標(biāo) | |||
測量參數(shù) | 污染比例、潔凈比例、灰塵厚度 | ||
測量范圍 | 污染比例50～100%；灰塵厚度0～10mm | ||
污染比的測量精度 | 測量范圍90～100% | 測量精度±1% | |
測量范圍80～90% | 測量精度±2% | ||
測量范圍50～80% | 測量精度±5%，經(jīng)過內(nèi)部精密算法處理 | ||
灰塵厚度精度 | 灰塵厚度±5% | ||
PV背板溫度（選配） | 測量范圍-50～150℃ | 測量精度±0.3℃ | |
穩(wěn) 定 性 | 自動校準(zhǔn)，優(yōu)于全量程1％每年 | ||
通訊方式 | 有線RS485 無線4G\Bluetooth | ||
控制方式 | 常開常閉、循環(huán)控制、時間控制、人工控制 | ||
1 | 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | IEC61724-1:2017 | IEC61724-1:2017 |
2 | 技術(shù)原理 | 藍光技術(shù) | 藍光漫散射閉環(huán)技術(shù) |
3 | 灰塵指標(biāo) | 傳播損耗率（TL）\污染率（SR） | 傳播損耗率（TL）\污染率（SR） |
4 | 監(jiān)測探頭 | 雙探頭均值數(shù)據(jù) | 雙探頭均值數(shù)據(jù) |
5 | 校準(zhǔn)光伏板 | 1塊 | 2塊 |
6 | 觀測時效 | 全天24h有效數(shù)據(jù) | 全天24h有效數(shù)據(jù) |
7 | 測試間隔 | 1min | 1min |
8 | 監(jiān)測軟件 | 有 | 有 |
9 | 閥值報警 | 無 | 上限、下限、聯(lián)動二次設(shè)備 |
10 | 通訊方式 | RS485 | RS485\藍牙\4G |
11 | 通訊協(xié)議 | MODBUS | MODBUS |
12 | 配套軟件 | 有 | 有 |
13 | 組件溫度 | 鉑電阻 | PT100 鉑電阻 |
14 | 工作電源 | DC 12～24V | DC 9～36V |
15 | 設(shè)備功耗 | 2.4W @ DC12V | 2W @ DC12V |
16 | 工作溫度 | -20～60?C | -40～60?C |
17 | 防護等級 | IP65 | IP65 |
18 | 產(chǎn)品尺寸 | 990×160×40mm | 900×160×40mm |
19 | 產(chǎn)品重量 | 4kg | 3.5 kg |
20 | 產(chǎn)品價格 | 國際價格體系 | 中國價格體系 |
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