麻省理工學(xué)院科學(xué)家開發(fā)了一種自動、無接觸的清潔方法,在不需要水的情況下去除太陽能光伏電池板上的灰塵。
研究預(yù)測,到2030年太陽能將占整個地球發(fā)電量的十分之一,其中大部分將在陽光充足的沙漠地區(qū)產(chǎn)生。但是,在干燥和沙漠狀地區(qū)經(jīng)常遇到的一個主要問題是灰塵堆積。灰塵會顯著降低光伏板的效率??茖W(xué)家改進(jìn)太陽能電池板材料方面做了很多工作,越來越有效的太陽能電池板正在開發(fā),但灰塵這樣簡單的東西會嚴(yán)重降低總功率輸出。麻省理工學(xué)院機(jī)械工程教授克里帕·瓦拉納西(Kripa Varanasi)表示,在不進(jìn)行清潔的情況下,僅一個月的時間,灰塵積聚就會導(dǎo)致光伏電力輸出減少約三分之一。即使電力輸出減少1%,150兆瓦的太陽能發(fā)電站每年也會損失20萬美元的收入。在全球范圍內(nèi),產(chǎn)量僅減少1%就意味著收入損失超過10億美元。世界上許多最大的太陽能發(fā)電廠都位于沙漠地區(qū)。因此,必須定期清潔光伏板以保持生產(chǎn)效率。一般來說,水清洗產(chǎn)生了此類裝置運(yùn)行成本的約10%。
研究人員估計,目前每年大約有100億加侖的水用于清潔太陽能電池板,這意味著我們正在浪費(fèi)原本可以在其他地方得到良好利用的水資源。遺憾的是,無水清潔目前非常費(fèi)力且效率低下,而且通常會在面板表面造成無法修復(fù)的劃痕,從而降低光伏板的效率。
為了緩解這些與灰塵有關(guān)的問題,麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊創(chuàng)造了一種自動、無接觸的方法,使太陽能電池板能夠在不需要水的情況下進(jìn)行清潔。根據(jù)該團(tuán)隊的說法,他們的新系統(tǒng)可以通過允許更頻繁的清潔來降低運(yùn)營成本,同時提高總功率輸出。在不使用水或刷子的情況下,新方法利用靜電斥力使灰塵顆粒分離,迫使它們實際上從面板表面跳下。為了啟動該系統(tǒng),一個簡單的電極在太陽能電池板的表面稍上方通過,將電荷傳遞給灰塵顆粒。因此,灰塵顆粒被施加到太陽能電池板本身的電荷推開。根據(jù)研究人員的說法,該系統(tǒng)可以通過沿太陽能電池板側(cè)面設(shè)置導(dǎo)軌并借助電動機(jī)自動啟動。
總之,創(chuàng)新系統(tǒng)應(yīng)該使清潔太陽能光伏板的成本更低,勞動強(qiáng)度更低,水資源浪費(fèi)更少。
原標(biāo)題:麻省理工研發(fā)出無水、無接觸的光伏板清洗技術(shù)