O echipă de cercetare europeană a investigat impactul poluării cu nisip și praf asupra modulelor fotovoltaice din Oman. Ei au colectat 60 de mostre în diferite anotimpuri, luni și unghiuri de înclinare.
Oamenii de știință de la Imperial College London și Karlsruhe Institute of Technology au investigat efectele poluării cu nisip și praf pe suprafețele de sticlă ale modulelor solare din Oman. Jumătate din Oman este deșert.
Ei au studiat impactul poluării cu nisip și praf asupra performanței de putere optică și electrică a panourilor fotovoltaice. Coautorul studiului, Christos Markides, a declarat reporterilor: „Am efectuat și o analiză economică a poluării cu praf, dar aceasta nu a fost încă publicată. Rezultatele arată că pierderile economice depind în mare măsură de locația specifică”.
Studiul s-a bazat pe 60 de probe colectate de la o stație de tratare a apelor uzate din Muscat, capitala Omanului.
Lucrarea afirmă: „Estimarea producției de energie a instalațiilor fotovoltaice reale rămâne o provocare, deoarece pierderile de poluare cu praf pot fi supra/subestimate. Pierderile de poluare cu praf depind puternic de dimensiunea particulelor, forma și spectrele asociate, care pot avea un impact semnificativ asupra performanței fotovoltaicelor. panouri. În această lucrare prezentăm rezultatele unei campanii extinse de testare experimentală în aer liber împotriva contaminării cu nisip și praf, aplicând tehnici detaliate de caracterizare ținând cont de pierderile rezultate.”
În lucrarea, „Caracterizarea murdăriei suprafeței de sticlă și impactul acesteia asupra performanței optice și solare fotovoltaice”, publicată recent în revista Renewable Energy, Markides și colegii săi explică că probele de testare au fost produse de piesa de testare Made of iron glass. În industria solară, aceste cupoane sunt adesea folosite pentru a încapsula stratul superior al modulelor fotovoltaice. Au colectat mostre de sticlă la sfârșitul fiecărei luni în 2021, făcând distincție între sezonul ploios și sezonul uscat. În fiecare perioadă de colectare, cercetătorii au colectat patru mostre la unghiuri de înclinare de 0, 23, 45 și 90 de grade.
Apoi au trimis mostrele la Londra pentru testarea transmisiei luminii. Analiza arată că transmisia relativă a probelor orizontale scade cu 65% în sezonul ploios, 68% în sezonul uscat și 64% pe tot parcursul anului.
Echipa de cercetare a adăugat: „În comparație, transmisia relativă a piesei de testare verticale a scăzut cu 34%, 19% și, respectiv, 31%. Media piesei de testare umedă, piesei de testare uscate și piesei de testare de un an la trei înclinări diferite. unghiuri Transmitanța relativă este redusă cu 44%, 49% și, respectiv, 42%.
Pe baza acestor rezultate, cercetătorii au calculat pierderile de putere așteptate ale modulelor fotovoltaice monocristaline în condiții standard de testare, și anume o intensitate de radiație de 1000 W/m2 și o temperatură de 25 de grade Celsius.
Ei au adăugat: „Scăderile relative ale transmitanței măsurate folosind probele orizontale din sezonul umed, sezonul uscat și pe tot parcursul anului corespund la 67%, 70% și, respectiv, 66% din scăderile relative prezise ale producției de energie. Estimată la un unghi de înclinare local de 23. grade, lunar Pierderea relativă de transmisie este de aproximativ 30%, rezultând o scădere de aproximativ 30% a puterii fotovoltaice relative echivalente la locul de studiu în fiecare lună."
Oamenii de știință au folosit apoi microscopia cu raze X și electronică pentru a analiza caracteristicile particulelor de sol. Deoarece toate probele de sticlă au fost prelevate din același loc, oamenii de știință au presupus că murdăria lor avea exact aceleași caracteristici de material. Prin urmare, ei au analizat doar specimene de sticlă orizontale în timpul anotimpurilor umede și uscate și pe tot parcursul anului.
Ei au subliniat: „Rezultatele difracției cu raze X (XRD) arată că piesele de testare pentru poluarea cu nisip și praf pe tot parcursul anului conțin o varietate de minerale, cum ar fi silice, carbonat de calciu, carbonat de calciu magneziu, dioxid de titan, carbură de fier și silicat de aluminiu. Distribuția elementelor Figura evidențiază compușii raportați prin analiza XRD.Cel mai dominant este siliciul (Si), elementele rămase includ carbon (C), oxigen (O), sodiu (Na), magneziu (Mg), aluminiu (Al), calciu (Ca) și fier (Fe)."
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că probele din sezonul uscat au avut mai multe particule PM10 decât probele din sezonul ploios. PM10 sunt particule inhalabile cu un diametru mai mic de 10 microni. „Studiul demonstrează, de asemenea, că ploile periodice pot spăla în mod natural particulele mari acumulate, dar nu particulele mici”, explică ei în lucrare.