Пыль и частицы, находящиеся в воздухе, могут нанести ущерб способности генерировать солнечными батареями столько энергии, сколько они могут, [исходя из технических параметров — прим. переводчика]. Профессор инженерных наук Университета Дьюка Майкл Бергин сказал: «Мои коллеги из Индии демонстрировали мне некоторые из своих фотоэлектрических установок, установленных на крыше, и я был потрясен тем, насколько грязны панели. Я думал, что грязь должна повлиять на эффективность солнечных панелей, но не было никаких исследований, оценивающих эти потери. Поэтому мы собрали сравнительную модель, чтобы сделать именно это».
Исследователи из Индийского технологического института Гандинагара (IITGN), Университета Висконсина в Мэдисоне и ученые Университета Дьюка обнаружили, что накопление загрязнений действительно влияет на конечный выход солнечной энергии. Они измерили снижение энергии от солнечных панелей IITGN, поскольку они были наиболее грязными. Каждый раз, когда панели очищались каждые несколько недель, исследователи отмечали 50-процентное повышение эффективности.
Китай, Индия и Аравийский полуостров являются наиболее «пыльными» в мире. Даже если их панели очищаются ежемесячно, они все равно могут потерять от 17 до 25 процентов производства солнечной энергии. И если очистка происходит каждые два месяца, потери составляют 25 или даже 35 процентов.
Сокращение объемов производства связано не только с электроэнергией, но и с деньгами. Бергин сказал, что Китай может потерять десятки миллиардов долларов в год, «причем более 80 процентов из них приходится на потери из-за загрязнения». Он отметил, что человечество знает, что загрязнение воздуха плохо для здоровья и изменения климата, но теперь мы знаем, что это плохо и для солнечной энергетики. Также это исследование важно политикам — для принятия решений о контроле за выбросами.
Исследование было опубликовано онлайн в июне 2017 года в журнале Environmental Science and Technology Letters.
Источник
Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.
Комментарии (59)
PlayTime
03.07.2017 01:51+3Загрязнение солнечных панелей уменьшает их выработку до 35%
А чем вызвано ограничение в 35% Почему грязь не может к примеру до 50% уменьшить выработку?
Каждый раз, когда панели очищались каждые несколько недель, исследователи отмечали 50-процентное повышение эффективности.
То есть выработка уменьшаеться до 35% но после очистки повышаеться на 50%? :)
P.S. В общем то понятно, просто не коректное название.
Zel
03.07.2017 01:58Тоже слегка запутался, но такое название статьи. В оригинале рецензии статьи (там ссылочка есть) вообще указано 17-25%.
Вообще, из личных наблюдений, на севере Евразии, например, на Северном Морском Пути мы свои солнечные панели вообще не чистили. Сколько выдавали при монтаже, столько же и при поворотном профилактическом (сервисном) посещении через год.
Slavik_Kenny
03.07.2017 14:04Не путайте уменьшение НА 35% и ДО 35%.
Выработка уменьшилась до 35% — это тоже самое, что уменьшилась на 65%.
darkfrei
03.07.2017 23:01А если была выработка 65%, то после очистки она выросла на 50 процентов (от этих 65%), то есть до идеальной мощности, до 100%.
Zel
04.07.2017 18:44Спасибо, исправил заголовок.
Это как раз про «нюансы русского языка» — я как раз хотел написать про то, что коэфициент уменьшения вырабатываемой электроэнергии от 0% до 35%
Zel
03.07.2017 02:10+1http://pubs.acs.org/doi/ipdf/10.1021/acs.estlett.7b00197# — там на второй странице показан график выработки «в стандартных условиях» и после чистки. Действительно выработка повышается на 40-50% («в стандартных» — в среднем 25-26кВт, после чистки — 43-45кВт)
u010602
03.07.2017 02:30+4Если было 100кВт, и отнять 35%, останется 65кВт. Если теперь помыть, и получить +50% от 65кВт, то это будет 97.5 кВт.
Вывод тут только один напрашивается — ученые из университетов плохо умеют мыть панели. 2.5% недомывают.
Шучу конечно. А если серьезно то 35% может быть ограничено условиями эксперимента. Например на сколько падает выработка за неделю в мегаполисе Х — ответ до 35% если неделя пыльная и без дождей.
Потом его друг берет его статью и идет по конторам мегаполиса Х, и окрестностям, и предлагает инновационную систему очистки панелей, аргументируя расчетами базирующимися на этом исследовании.
А вот если сделать исследование абстрактным, то и выгоды из него не извлечь. То что пыль мешает панелям ясно всем, но нужно цифра в долларах в год.Slavik_Kenny
03.07.2017 14:09+1Если было 100кВт, и отнять 35%, останется 65кВт. Если теперь помыть, и получить +50% от 65кВт, то это будет 97.5 кВт.
Возможно неправильно трактуете, см. камент выше.
Если отнимать 35% — то это должно звучать как «выработка уменьшилась на 35%».
А вот если было 100кВт, а стало 35кВт — то это и будет означать что выработка уменьшилась до 35%.
ainoneko
03.07.2017 09:35То есть выработка уменьшаеться до 35% но после очистки повышаеться на 50%? :)
Может, числа не совсем точные?
Если выработка уменьшается на треть, а после очистки увеличивается в полтора раза, то противоречия нет.
black_semargl
09.07.2017 10:56Выработка энергии за период падает от 100% до 50%
Усреднённое падение за период — 35%. Если бы падало линейно — было бы 25%
dkukushkin
03.07.2017 01:54Я раз глянул — ужас, насколько пыльная моя панелька, она не видит неба. Через время смотрю — опять чистая, дождик помыл. Так как она на крыше, то лазить чистить не удобно.
mimoprobegal
03.07.2017 05:16Что мешает предусмотреть систему автоматической очистки таких панелей? К примеру если выработка электроэнергии падает на 50% по сравнению с чистым датчиком, то провести щеткой по панели.
Firz
03.07.2017 08:05-1Форсунки по краям и когда нужно(или просто раз в день) воздухом под давлением сдувать, для зимы тоже подойдет. Правда это не отменяет необходимости тщательной очистки раз в N недель, но КПД между ними(очистками) все равно поднимет.
SvSh123
03.07.2017 08:31-1Или просто установить панели вертикально. От снега точно помогает, от пыли — хуже, но тоже помогает (хотя бы крупные фракции оседать не будут). КПД падает, естественно.
darthmaul
03.07.2017 12:57Форсунки по краям и когда нужно(или просто раз в день) воздухом под давлением сдувать, для зимы тоже подойдет
это какое давление нужно, чтобы хотя бы на три метра сдуть? Может лучше омывайку сделать, благо на автомобилях такая «технология» уже под сотню лет применяется. Сделать «дворники» и форсунки с незамерзайкой, включать по рассогласованию между расчётной (от датчика освещения) и реальной мощностью батарей.EnigMan
03.07.2017 14:26Датчик освещения тоже надо мыть. Но дело не в этом. Система самоочистки увеличит цену панели, ее сложность и все равно потребует обслуживания, системы подачи стеклоочистителя и т.п. Нужно больше расчетов…
Zel
04.07.2017 12:21В Корее на выставке ко мне подходил дедушка, который такую систему предлагал. Судя по ценам, дедушка не бедный. Очень не бедный.
Коллеги из Рязани предлагали сделать специальную конструкцию на подвесах, которая бы самоочищала панели от снега, но:
А) не знаю, как насчёт пыли — у неё вес меньше и «сила притяжения» больше
Б) на одну-две панели такая штука подошла бы, на ферму — нет
ruYeti
03.07.2017 08:28+2Думаю, водить сухой щёткой по панели — не лучшее решение. Это тоже самое что тереть грязное авто сухой тряпкой. После нескольких подобных процедур всё будет в царапинах — грязь и пыль содержат абразивные частицы.
Zel
03.07.2017 10:05Он там написал, что теряются деньги. Сверху уже написали, что нужно смотреть на цифры — для одной-двух панелей городить автоматический очиститель будет дороже, чем самому с тряпочкой/шлангом подняться. Но для целых ферм робот-мойщик будет экономически выгоден. Наверное, даже для больших личных электростанций можно подобрать робота-мойщика. Главное — посмотреть по затратам.
khanid
03.07.2017 10:52Человек-мойщик (или со сжатым воздухом — чистая вода ресурс тоже не дешёвый, особенно в таких местах) даже для ферм, возможно, будет выгодней + рабочие места.
Zergos_Z
03.07.2017 12:15Большая часть грязи — это абразив, и если мыть эти панели, то со временем они станут сильно поцарапанными и начныт вырабатывать намного меньше энергии. Я бы предложил некую защитную пленку вроде полиэтиленовой. Пленка смотана в рулонах и автоматически разматывается, когда панель загрязняется достаточно сильно (определять можно по вырабатываемой энергии). Отработанную пленку можно либо отмывать, не переживая за дорогостоящие панели, либо перерабатывать.
Zel
04.07.2017 12:23Всё это многократно увеличивает стоимость системы и её сложность
black_semargl
09.07.2017 11:04Вопрос отработки технологий.
Например наносим некую жидкость, она затвердевает в плёнку
Плёнку снимаем, растворяем/плавим, грязь отстаивается, жидкость готова к повторному нанесению.
Shadow_s
05.07.2017 00:31Cvsck gktyrb, Когда эффективность панели падает ее лучше отмыть чем закрыть…
u010602
03.07.2017 14:11Воду можно использовать повторно очень много раз. Вот например интересная штука https://www.youtube.com/watch?v=EdXJhAsNcF0
Кроме того можно ее использовать как резервный способ охладить панели.
Zel
04.07.2017 12:26Есть такие роботы. Думаю, исследование полезно для того, чтоб определить приемлемый с точки зрения экономики диапазон очистки
potan
04.07.2017 01:12+1Интересно, при каком количестве солнечных батарей станет экономически целесообразна глобальная борьба с пылью?
HenryPootle
05.07.2017 00:31Открыли Америку, понимаешь… Проблеме деградации солнечных панелей из-за загрязнения, воздействия микрометеоритов и радиации почти столько же лет, сколько космонавтике.
laughing_Hyena
05.07.2017 00:31вот это проблема!
Интересно, а наработками в других областях почему бы не пользоваться?
Бюджет осваивают и заграницей неплохо.
Вот одно из наиболее разумных решений http://www.trizland.ru/cases/53/
DrPass
И, конечно же, он потратил время и деньги университета на изучение этого, ясень пень, неожиданного эффекта, и выяснил, что таки да, если панель чем-то покрыта, что поглощает солнечный свет, то она вырабатывает меньше энергии. А потом ещё и статью опубликовал.
Zel
Да, у них так принято: видишь — хорошо. А ты, поди, докажи ещё, что это так
gerahmurov
А подскажите из очевидного, насколько меньше расчётного я получу энергии с установки солнечных панелей, установленных на крыше 14 этажного здания Москвы, если чистить их будут раз в две недели. Или тоже исследование понадобится?
Garbus
Угу, «исследование» будет заключаться в промере пару-тройку раз освещенности&выхода энергии на чистых и грязных панелях. Что займет в сумме минут 10-15. С одной стороны вроде как исследование, с другой уровня скорее школьника, а не «профессора инженерных наук». Хотя спорить не буду, пугать людей загрязнением гораздо солиднее с профессорским званием, а не школьной тетрадкой.
gerahmurov
Только если для меня это вопрос пока гипотетический (допустим, я планирую установку панелей, и мне надо рассчитать, сколько они наработают), то для начала вам придётся эти панели на крышу 14 этажа поднять и установить.
Затем или найти данные по идеальной установке, или (что вероятнее) установить контрольную панель, которую чистить придётся, например, каждый день, потому что "грязность" панелей — это не бинарное состояние 0 и 1, а много ступенек этой самой грязности между.
Ещё, вероятно, придётся взять несколько двухнедельных замеров, потому что погода тоже не средняя, а нужна средняя.
До кучи можно рассчитать, насколько чистка раз в день отличается от идеального состояния полностью лабораторных условий с таким же световым днём, но это опционально.
Вот такие 10-15 минут идеального планирования.
Garbus
Ну тут Вы немного путаете цели, для личного применения и точности в несколько процентов хватит (как я и предлагал измерить). А вот если планируется замостить ими километр-другой, там уже доли процента выходят в весьма приличные суммы. Соответственно и там важны рассчеты, выгоднее ли нанять людей их мыть через день (неделю и т.д.) или это окажутся ненужные траты.
DrPass
Из очевидного могу только сказать, что надо поставить и посмотреть по факту. Потому что данные, которые получили учёные этого Университета Дьюка, применимы только к окрестностям Университета Дьюка, или где там они проводили свои замеры. Степень загрязнения воздуха, направление и сила ветра, частота и уровень осадков — эти параметры в каждом городе свои. К тому же они сильно зависят от времени года, да и вообще меняются со временем. А ещё влияет место расположения солнечных батарей, их наклон и т.д.
Вам сильно поможет, например, при формировании бюджета на покупку колбасы в вашем любимом супермаркете знание, что палка «Салями» в мае прошлого года в сети магазинов «Теско» в Лиссабоне стоила в среднем полтора евро? Здесь данные получены примерно такие же.
Zel
Да, всё верно. Мужики исследовали не всю планету, а конкретные страны методом интерполяции. Без знания данных по антропоморфной загрязнённости своего региона считать нечего. Только собственный эксперимент
vilky
Наверное, по «антропогенной загрязнённости»? А то «антропоморфная загрязнённость» звучит как название персонажа из киберпанковского фильма ужасов (вероятно, про «серую пыль»).
Zel
Да, точно. Сорят, ошибся
mvalery
В Москве дожди моют. Однако во многих южных странах до полугода нет дождей.
EnigMan
Вот на это я бы сильно не рассчитывал. Судя по состоянию оконных стекол дождь не самый лучший помощник в очистке стеклянных поверхностей.
darkfrei
Гидрофобная поверхность. Именно так деревья очищают свои листья, чем не солнечные панели?
Zel
Дорого?
darkfrei
Не знаю, по идее любой слой парафина, тефлона или специального гидрофобного пластика имеет этот эффект.
Zel
Не знаю, как у Вас в Москве, а у нас в Питере не сильно то и моют. Окна, машина, если их не мыть несколько месяцев (про окна — пол года) становятся совсем не того цвета, что при покупке
devlind
Я думал, что я хернёй страдаю. Но когда вижу как страдают другие, то я понимаю что не всё так плохо.
Celahir
Увы, но это журналист смог осилить только вступительную часть статьи. Перевод тоже потерял несколько важных фраз по пути. В оригинальной статье интерес представляет глобальная модель загрязнений (атмосферных и выпадающих в виде пыли), и их влияние на эффективность солнечных панелей.
Я думаю, что инвесторам такая информация будет очень полезна для оценки эффективности солнечных электростанций и выбора подходящего места. То же самое относится и к производителям солнечных панелей, которые бьются за каждый процент эффективности.
Zel
да, но статью писали для рубрики «solar», поэтому и упор был сделан на это. То, что там два слова стоит про глобальное загрязнение, думаю, приведёт интересующихся людей на саму статью. Они же там для этого и сделали ссылку выделенную
Celahir
Их исследование заключается именно в оценке влияния загрязнений на выработку электроэнергии в разных регионах планеты. Печально то, что научная работа преподносится на совсем примитивном уровне в стиле «британских ученых», поэтому и комментарии соответствующие. Я ожидал увидеть по ссылке совершенно иной материал, как по качеству, так и по содержанию.
Мне приятно видеть на GT выжимки из научных статей, поэтому очень вас прошу, добавляйте больше информации из оригинала. Вы могли бы вставить пару графиков, улучшить качество публикации и не разъяснять нюансы в комментариях. Это лишь мои пожелания на будущее, не более того.