Європейська дослідницька група досліджувала вплив забруднення піском і пилом на фотоелектричні модулі в Омані. Вони зібрали 60 зразків у різні сезони, місяці та кути нахилу.
Вчені з Імперського коледжу Лондона та Технологічного інституту Карлсруе досліджували вплив забруднення піском і пилом на скляні поверхні сонячних модулів в Омані. Половина Оману - пустеля.
Вони вивчали вплив забруднення піском і пилом на оптичні та електричні характеристики фотоелектричних панелей. Співавтор дослідження Крістос Маркідес сказав журналістам: «Ми також провели економічний аналіз забруднення пилом, але він ще не опублікований. Результати показують, що економічні втрати сильно залежать від конкретного місця».
Дослідження базувалося на 60 пробах, зібраних на станції очищення стічних вод у Маскаті, столиці Оману.
У документі зазначено: «Оцінка генерації електроенергії фактичних фотоелектричних установок залишається складною, оскільки втрати від забруднення пилом можуть бути завищеними/заниженими. Втрати від забруднення пилом сильно залежать від розміру частинок, форми та відповідних спектрів, які можуть мати значний вплив на продуктивність фотоелектричних У цьому документі ми представляємо результати широкомасштабної кампанії експериментальних випробувань на відкритому повітрі проти забруднення піском і пилом, застосовуючи детальні методи визначення характеристик, враховуючи при цьому втрати».
У статті «Характеристика забруднення скляної поверхні та його вплив на оптичну та сонячну фотоелектричну продуктивність», нещодавно опублікованій в журналі Renewable Energy, Маркідес та його колеги пояснюють, що досліджувані зразки були виготовлені зразком із залізного скла. У сонячній промисловості ці купони часто використовуються для герметизації верхнього шару фотоелектричних модулів. Вони збирали зразки скла наприкінці кожного місяця 2021 року, розрізняючи сезон дощів і сухий сезон. Протягом кожного періоду збору дослідники збирали чотири зразки під кутами нахилу 0, 23, 45 і 90 градусів.
Потім вони відправили зразки до Лондона для перевірки світлопроникності. Аналіз показує, що відносне пропускання горизонтальних зразків зменшується на 65% у сезон дощів, на 68% у сухий сезон і на 64% протягом усього року.
Дослідницька група додала: «Для порівняння, відносний коефіцієнт пропускання вертикального випробувального зразка зменшився на 34%, 19% і 31% відповідно. Середнє значення мокрого випробувального зразка, сухого випробувального зразка та однорічного випробувального зразка при трьох різних нахилах. кути Відносне пропускання зменшується на 44%, 49% і 42% відповідно».
На основі цих результатів дослідники розрахували очікувані втрати потужності монокристалічних фотоелектричних модулів за стандартних умов випробування, а саме інтенсивності випромінювання 1000 Вт/м2 і температури 25 градусів Цельсія.
Вони додали: «Зменшення відносного коефіцієнта пропускання, виміряне за допомогою горизонтальних зразків у вологий сезон, сухий сезон і цілорічний, відповідає 67%, 70% і 66% прогнозованого відносного зниження виробництва електроенергії відповідно. Оцінено при локальному куті нахилу 23 градусів, щомісяця. Відносна втрата пропускання становить приблизно 30%, що призводить до зменшення приблизно на 30% еквівалентної відносної фотоелектричної потужності на місці дослідження щомісяця».
Потім вчені використали рентгенівську та електронну мікроскопію для аналізу характеристик частинок ґрунту. Оскільки всі зразки скла були взяті з одного місця, вчені припустили, що їхній бруд мав абсолютно однакові характеристики матеріалу. Тому вони аналізували лише горизонтальні скляні зразки протягом вологого та сухого сезонів і цілий рік.
Вони підкреслили: «Результати дифракції рентгенівських променів (XRD) показують, що цілорічні тестові зразки забруднення піском і пилом містять різноманітні мінерали, такі як кремнезем, карбонат кальцію, карбонат кальцію магнію, діоксид титану, карбід заліза та силікат алюмінію. Розподіл елементів На рисунку показано сполуки, отримані за допомогою XRD. Найбільш домінуючим елементом є кремній (Si), решта елементів включають вуглець (C), кисень (O), натрій (Na), магній (Mg), алюміній (Al), кальцію (Ca) і заліза (Fe)».
Дослідники також виявили, що зразки сухого сезону містять більше частинок PM10, ніж зразки сезону дощів. PM10 – це тверді частинки, які можна вдихати, діаметром менше 10 мікрон. «Дослідження також демонструє, що періодичні опади можуть природним чином змити накопичені великі частинки, але не дрібні», — пояснюють вони в статті.