Europos tyrimų grupė ištyrė smėlio ir dulkių taršos poveikį fotovoltiniams moduliams Omane. Jie surinko 60 mėginių skirtingais sezonais, mėnesiais ir pakreipimo kampais.
Londono imperatoriškojo koledžo ir Karlsrūhės technologijos instituto mokslininkai ištyrė smėlio ir dulkių taršos poveikį saulės modulių stikliniams paviršiams Omane. Pusė Omano yra dykuma.
Jie tyrė smėlio ir dulkių taršos poveikį fotovoltinių plokščių optinei ir elektros galiai. Tyrimo bendraautorius Christos Markides žurnalistams sakė: "Mes taip pat atlikome ekonominę dulkių taršos analizę, tačiau ji dar nepaskelbta. Rezultatai rodo, kad ekonominiai nuostoliai labai priklauso nuo konkrečios vietos."
Tyrimas buvo pagrįstas 60 mėginių, paimtų iš Omano sostinėje Maskate esančios nuotekų valymo stoties.
Straipsnyje teigiama: "Tikrųjų fotovoltinių įrenginių energijos gamybos apskaičiavimas tebėra sudėtingas, nes dulkių taršos nuostoliai gali būti per daug / neįvertinti. Dulkių taršos nuostoliai labai priklauso nuo dalelių dydžio, formos ir susijusių spektrų, o tai gali turėti didelės įtakos fotovoltinės energijos našumui. Šiame darbe pateikiame plačios lauko eksperimentinės bandymų kampanijos, skirtos apsaugoti nuo užteršimo smėliu ir dulkėmis, rezultatus, taikant išsamius apibūdinimo metodus, kartu atsižvelgiant į atsirandančius nuostolius.
Neseniai žurnale „Renewable Energy“ paskelbtame dokumente „Stiklo paviršiaus užteršimo ir jo poveikio optinėms ir saulės fotovoltinėms savybėms apibūdinimas“ Markides ir kolegos paaiškina, kad bandomieji pavyzdžiai buvo pagaminti naudojant „Made of iron glass“ bandomąjį elementą. Saulės energijos pramonėje šie kuponai dažnai naudojami viršutiniam fotovoltinių modulių sluoksniui uždengti. Stiklo pavyzdžius jie rinko kiekvieno mėnesio pabaigoje 2021 m., skirdami lietaus sezoną ir sausąjį sezoną. Per kiekvieną rinkimo laikotarpį mokslininkai surinko keturis mėginius 0, 23, 45 ir 90 laipsnių pasvirimo kampais.
Tada jie išsiuntė mėginius į Londoną šviesos pralaidumo bandymams. Analizė rodo, kad horizontalių mėginių santykinis pralaidumas lietaus sezono metu sumažėja 65%, sausuoju - 68%, o ištisus metus - 64%.
Tyrėjų grupė pridūrė: "Palyginimui, vertikalaus bandinio santykinis pralaidumas sumažėjo atitinkamai 34%, 19% ir 31%. Vidutinis šlapio, sauso ir vienerių metų bandinio vidurkis trimis skirtingais posvyriais. kampai Santykinis pralaidumas sumažėja atitinkamai 44%, 49% ir 42%.
Remdamiesi šiais rezultatais, mokslininkai apskaičiavo numatomus monokristalinių PV modulių galios nuostolius standartinėmis bandymo sąlygomis, ty esant 1000 W/m2 spinduliavimo intensyvumui ir 25 laipsnių Celsijaus temperatūrai.
Jie pridūrė: "Santykinis pralaidumo sumažėjimas, išmatuotas naudojant drėgnojo sezono, sausojo sezono ir ištisus metus veikiančius horizontalius mėginius, atitinka atitinkamai 67%, 70% ir 66% prognozuojamo santykinio elektros energijos gamybos sumažėjimo. Apskaičiuota esant 23 laipsnių vietiniam posvyrio kampui. laipsniais, kas mėnesį Santykinis pralaidumo praradimas yra maždaug 30%, todėl kiekvieną mėnesį lygiavertė santykinė fotovoltinė galia tyrimo vietoje sumažėja maždaug 30%.
Tada mokslininkai naudojo rentgeno ir elektronų mikroskopiją, kad ištirtų dirvožemio dalelių savybes. Kadangi visi stiklo pavyzdžiai buvo paimti iš tos pačios vietos, mokslininkai manė, kad jų nešvarumai turi lygiai tokias pačias medžiagos savybes. Todėl jie analizavo horizontalius stiklo pavyzdžius tik drėgnu ir sausu sezonu bei ištisus metus.
Jie pabrėžė: „Rentgeno spinduliuotės difrakcijos (XRD) rezultatai rodo, kad ištisus metus atliekamuose smėlio ir dulkių taršos bandiniuose yra įvairių mineralų, tokių kaip silicio dioksidas, kalcio karbonatas, kalcio magnio karbonatas, titano dioksidas, geležies karbidas ir aliuminio silikatas. Elementų pasiskirstymas Paveiksle išryškinti XRD analizės pateikti junginiai. Dominuojantis elementas yra silicis (Si), likusieji elementai yra anglis (C), deguonis (O), natris (Na), magnis (Mg), aliuminis (Al), kalcio (Ca) ir geležies (Fe).
Tyrėjai taip pat nustatė, kad sausojo sezono mėginiuose buvo daugiau PM10 dalelių nei lietaus sezono mėginiuose. KD10 yra įkvepiamos kietosios dalelės, kurių skersmuo mažesnis nei 10 mikronų. „Tyrimas taip pat rodo, kad periodiški krituliai gali natūraliai nuplauti susikaupusias dideles daleles, bet ne mažas daleles“, – aiškina jie.