【干货】灰尘到底如何影响光伏电站效率

灰尘来源于工业排放物、燃烧烟尘、土壤扬尘、大气污染等等，它们肆意分布在大气中并且无处不在。光伏电池板表面的灰尘会减少接收辐照量，进而产生能量损失。

灰尘损失介绍

阳光是取之不尽用之不竭的能量来源，但光资源在地球表面分布并不均匀。低维度，在35°N到35°S区域内的干旱半干旱地区，接收的直射辐照量是最高的。比如，美国加利福尼亚的莫哈韦沙漠。然而，这些拥有高辐照量的地区却备受灰尘的困扰，损失巨大。

灰尘对光伏电池板的影响主要来源于两个方面，一是灰尘性质，二是当地的环境条件。灰尘具备多种化学、生物和静电性质，同时根据大小、形状和重量的差别可分为不同的类型。当地环境因素则包括当地建筑用地性质、建筑特征(安装的方向和角度)、环境特点(植被种类)以及气候条件等。光伏面板的表面情况也相当重要，一个粗糙的、带有粘合性残留物的粘滞表面比更光滑的表面更容易积累灰尘。而且灰尘本身也会吸附灰尘，一旦有了初始灰尘存在，就会导致更多的灰尘累计。

考虑重力因素，水平的表面通常比倾斜表面更容易累计灰尘。此外还需要考虑风的运动，一般而言，低速风会促进灰尘累积，高速风可以消除灰尘累积。在一个倾斜或者垂直的面板表面，灰尘很可能沉聚在一个由高速风运动所产生的低压风速带，这就是为何灰尘会在面板边缘沉积的原因。

不同情况下的灰尘损失

下图展示了不同地区、不同情况下的试验结果和结论，这些数据在光伏电站设计阶段都是非常有用的信息。在一个干燥气候的环境中，如果长时间无降水，灰尘的累积将给光伏系统带来较大的损失。另一些如铁屑、鸟类粪便等也会带来半永久性的损失，这些损失即使在强降水情况下也不能恢复。因此，在干旱季节，为减少灰尘带来的损失，应综合考虑当地污染情况的严重性、清洁成本和困难度，展开一次到两次的清洁工作。

▲图1.不同周边环境下的灰尘日平均损失

(注：数据来源太阳能国际大会会议，1洛杉矶，2圣地亚哥，3加州萨克拉门托，4加州弗雷斯诺，5旧金山，6佩塔卢马，7拉斯维加斯，8凤凰城)

从上图可以看出郊区环境灰尘损失较高均在4%以上，城区则在1.5%~5%之间。

▲图2.不同倾角下的灰尘损失

(注：该测试数据取自2011年1月份到3月份，共3个月度数据，地点在美国亚利桑那州)

可以看到同一纬度地区随着倾角增大，灰尘损失处于减少趋势。