Индийские ученые разработали новую модель прогнозирования потерь от загрязнения в двусторонних солнечных модулях

Исследователи из Индийского института инженерных наук и технологий (IIEST Shibpur) разработали новую физическую модель для оценки накопления пыли на передней и задней поверхностях двусторонних модулей. «Эта модель также применима как к фабрикам на крышах, так и к коммерческим фабрикам», — сказал исследователь Сахели Сенгупта. «В Индии пока нет более крупного завода по производству двусторонних модулей, поэтому мы не можем проверить модель на более крупных устройствах. Однако наш план исследований направлен на проведение таких же исследований на крупных заводах в Индии и за рубежом».

Принципы модели

Предлагаемая модель учитывает некоторые входные параметры, такие как концентрация твердых частиц (PM), наклон панели, угол падения солнечного света, солнечное излучение, альбедо и характеристики фотоэлектрического модуля. Он также учитывает погодные параметры, такие как направление ветра, скорость ветра и температура окружающей среды.

Эта модель рассчитывает накопление пыли на передней поверхности фотоэлектрических модулей, учитывая явления седиментации, отскока и ресуспендирования. Седиментация относится к пыли, падающей на землю, отскок относится к частицам, отскакивающим обратно в воздух, а ресуспендирование относится к осаждению частиц, поднятых такими механизмами, как ветер и турбулентность воздуха.

Затем модель рассчитывает накопление пыли на поверхности, учитывая явления седиментации, отскока и ресуспендирования. Рассмотрены различные типы осаждения частиц на спине, в том числе частицы, движущиеся с потоком воздуха, и частицы, поднятые с поверхности. После этого модель рассчитывает коэффициент пропускания и оценивает способность материала пропускать свет на основе предыдущих результатов. Модель определяет выработку электроэнергии фотоэлектрическими электростанциями путем суммирования лучевого излучения, диффузного излучения и отраженного от земли излучения.

Результаты наблюдения

Исследователи заявили: «Согласно наблюдениям, поверхностная плотность пыли на обратной стороне стеклянной подложки составляет 0,08 г/м2 через 34 дня, 0,6 г/м2 через 79 дней и 1,8 г/м2 через 2126 дней, что отклоняется от модельных расчетов на 10%, 33,33% и 4,4% соответственно». Поверхностная плотность пыли, скопившейся на задней поверхности стеклянной подложки, составляет около 1/6 от плотности пыли на передней поверхности стекла, что также подтверждается моделью. «Кроме того, ученые обнаружили, что ошибка между наблюдаемой выработкой электроэнергии постоянного тока и расчетной выработкой электроэнергии постоянного тока составляет 5,6% сзади и 9,6% спереди.

«Необходимо апробировать эту модель на мощных двусторонних заводах в разных местах», — заключили ученые.