Egy európai kutatócsoport a homok- és porszennyezés hatását vizsgálta a fotovoltaikus modulokra Ománban. 60 mintát gyűjtöttek különböző évszakokban, hónapokban és dőlésszögekben.
A londoni Imperial College és a Karlsruhe Institute of Technology tudósai a homok- és porszennyezés hatásait vizsgálták az ománi napelemmodulok üvegfelületén. Omán fele sivatag.
Tanulmányozták a homok- és porszennyezés hatását a fotovoltaikus panelek optikai és elektromos teljesítményére. A tanulmány társszerzője, Christos Markides azt mondta újságíróknak: "Végeztünk egy közgazdasági elemzést is a porszennyezésről, de még nem tették közzé. Az eredmények azt mutatják, hogy a gazdasági veszteségek nagymértékben függenek az adott helytől."
A tanulmány 60 mintán alapult, amelyeket Omán fővárosában, Muscatban lévő szennyvíztisztító állomáson gyűjtöttek.
A cikk kijelenti: "A tényleges fotovoltaikus létesítmények energiatermelésének becslése továbbra is kihívást jelent, mivel a porszennyezési veszteség túl-/alulbecsült lehet. A porszennyezési veszteség erősen függ a részecskemérettől, alaktól és a kapcsolódó spektrumoktól, ami jelentős hatással lehet a fotovoltaikus energia teljesítményére. Ebben a cikkben egy kiterjedt szabadtéri kísérleti kísérleti kampány eredményeit mutatjuk be a homok- és porszennyeződés ellen, részletes jellemzési technikák alkalmazásával, miközben figyelembe veszik az ebből eredő veszteségeket.
A Renewable Energy folyóiratban nemrég megjelent "Az üvegfelület elszennyeződésének jellemzése és hatása az optikai és napelemes teljesítményre" című cikkben Markides és munkatársai kifejtik, hogy a vizsgálati mintákat a Made of iron glass tesztdarab állította elő. A napenergia-iparban ezeket a kuponokat gyakran használják a fotovoltaikus modulok felső rétegének tokozására. Minden hónap végén gyűjtöttek üvegmintákat 2021-ben, különbséget téve az esős és a száraz évszak között. A kutatók minden gyűjtési időszakban négy mintát gyűjtöttek be 0, 23, 45 és 90 fokos dőlésszöggel.
Ezután a mintákat Londonba küldték fényáteresztő-vizsgálatra. Az elemzés azt mutatja, hogy a vízszintes minták relatív áteresztőképessége esős évszakban 65%-kal, száraz évszakban 68%-kal, egész évben pedig 64%-kal csökken.
A kutatócsoport hozzátette: "Összehasonlításképpen a függőleges próbadarab relatív áteresztőképessége 34%-kal, 19%-kal, illetve 31%-kal csökkent. A nedves próbadarab, a száraz próbadarab és az egyéves próbadarab átlaga három különböző dőlésszögnél szögek A relatív áteresztőképesség 44%-kal, 49%-kal és 42%-kal csökken."
Ezen eredmények alapján a kutatók kiszámították a monokristályos PV modulok várható teljesítményveszteségét standard vizsgálati körülmények között, nevezetesen 1000 W/m2 sugárzási intenzitás és 25 Celsius fokos hőmérséklet mellett.
Hozzátették: "A nedves évszak, a száraz évszak és az egész éves vízszintes minták alapján mért relatív áteresztőképesség-csökkenés az energiatermelés előre jelzett relatív csökkenésének 67%-ának, 70%-ának és 66%-ának felel meg. fok, havonta A relatív transzmissziós veszteség körülbelül 30%, ami körülbelül 30%-kal csökkenti az egyenértékű relatív fotovoltaikus teljesítményt a vizsgálati helyszínen minden hónapban."
A tudósok ezután röntgen- és elektronmikroszkóppal elemezték a talajrészecskék jellemzőit. Mivel az összes üvegmintát ugyanarról a helyről vették, a tudósok azt feltételezték, hogy a szennyeződésük pontosan ugyanolyan anyagjellemzőkkel rendelkezik. Ezért csak a vízszintes üvegmintákat elemezték a nedves és száraz évszakban és egész évben.
Hangsúlyozták: „A röntgendiffrakciós (XRD) eredmények azt mutatják, hogy az egész évben használható homok- és porszennyezési tesztdarabok különféle ásványi anyagokat tartalmaznak, mint például szilícium-dioxid, kalcium-karbonát, kalcium-magnézium-karbonát, titán-dioxid, vas-karbid és alumínium-szilikát. Elemeloszlás Az ábra az XRD analízissel közölt vegyületeket emeli ki.A legdominánsabb elem a szilícium (Si), a többi elem a szén (C), oxigén (O), nátrium (Na), magnézium (Mg), alumínium (Al), kalcium (Ca) és vas (Fe).
A kutatók azt is megállapították, hogy a száraz évszak mintái több PM10-részecskét tartalmaztak, mint az esős évszak mintái. A PM10 10 mikronnál kisebb átmérőjű belélegezhető részecskék. "A tanulmány azt is bizonyítja, hogy az időszakos esőzések természetesen elmoshatják a felgyülemlett nagy részecskéket, de nem a kis részecskéket" - magyarázzák a lapban.