Indyjscy naukowcy opracowali nowy model przewidywania strat zanieczyszczeń w dwustronnych modułach słonecznych

Naukowcy z Indyjskiego Instytutu Inżynierii i Technologii (IIEST Shibpur) opracowali nowatorski model oparty na fizyce do szacowania akumulacji pyłu na przedniej i tylnej powierzchni modułów dwustronnych. „Ten model ma również zastosowanie zarówno w fabrykach na dachach, jak i w fabrykach komercyjnych” – powiedział badacz Saheli Sengupta. „W Indiach nie ma jeszcze większej fabryki modułów dwustronnych, dlatego nie możemy zweryfikować modelu na większych urządzeniach. Jest to jednak nasz plan badawczy, którego celem jest przeprowadzenie takich samych badań na dużych fabrykach z Indii i zagranicy.”

Zasady modelowe

Proponowany model uwzględnia niektóre parametry wejściowe, takie jak stężenie cząstek stałych (PM), nachylenie panelu, kąt padania światła słonecznego, promieniowanie słoneczne, albedo i specyfikacje modułów fotowoltaicznych. Uwzględnia także parametry pogodowe, takie jak kierunek i prędkość wiatru oraz temperatura otoczenia.

Model ten oblicza akumulację pyłu na przedniej powierzchni modułów fotowoltaicznych, biorąc pod uwagę zjawiska sedymentacji, odbicia i ponownego zawieszania. Sedymentacja odnosi się do pyłu opadającego na ziemię, odbicie odnosi się do cząstek odbijających się z powrotem w powietrze, a ponowne zawieszenie odnosi się do osiadających cząstek unoszonych przez mechanizmy takie jak wiatr i turbulencje powietrza.

Następnie model oblicza akumulację pyłu na powierzchni, biorąc pod uwagę zjawiska sedymentacji, odbicia i ponownego zawieszenia. Rozważano różne rodzaje osadzania się cząstek na plecach, w tym cząstki poruszające się wraz z przepływem powietrza i cząstki unoszone z powierzchni. Następnie model oblicza przepuszczalność i ocenia zdolność materiału do przepuszczania światła w oparciu o wcześniejsze wyniki. Model określa wytwarzanie energii przez elektrownie fotowoltaiczne poprzez sumowanie promieniowania wiązki, promieniowania rozproszonego i promieniowania odbitego od ziemi.

Wyniki obserwacji

Naukowcy stwierdzili: „Według obserwacji gęstość powierzchniowa kurzu na tylnej stronie szklanego podłoża wynosi 0,08 g/m2 po 34 dniach, 0,6 g/m2 po 79 dniach i 1,8 g/m2 po 2126 dniach, co odbiega od obliczeniach modelowych odpowiednio o 10%, 33,33% i 4,4%.” Gęstość powierzchniowa pyłu zgromadzonego na tylnej powierzchni szklanego podłoża wynosi około 1/6 gęstości na przedniej powierzchni szklanej, co również potwierdza model. „Ponadto naukowcy odkryli, że błąd między zaobserwowanym wytwarzaniem prądu stałego a obliczonym wytwarzaniem prądu stałego wynosi 5,6% z tyłu i 9,6% z przodu.

„Konieczne jest sprawdzenie tego modelu w fabrykach produkujących dwustronne produkty o dużej wydajności w różnych lokalizacjach” – podsumowali uczeni.