(安徽四創(chuàng)電子股份有限公司 安徽 合肥 230000)

引言

現(xiàn)代我國基于對(duì)電力資源生產(chǎn)的重視，大規(guī)模的建設(shè)了光伏電站，而且在不斷的研究之下，使得光伏技術(shù)的應(yīng)用逐漸趨于成熟化，在此前提下，對(duì)于光伏電站的運(yùn)行、維護(hù)的工作也開始朝向自動(dòng)化、智能化的方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變。光伏電站的轉(zhuǎn)變，確實(shí)代表了我國科技的進(jìn)步，也體現(xiàn)出功能上的優(yōu)越，但結(jié)合實(shí)際的情況中發(fā)現(xiàn)，光伏發(fā)電站會(huì)因?yàn)榛覊m的堆積、自然污物等因素影響發(fā)電的效率，進(jìn)而降低了光伏電站的實(shí)際功效，因此對(duì)于光伏電站的清潔工作就十分重要。

一、光伏組件概述與效率影響因素

光伏組件，即為光伏電站轉(zhuǎn)化太陽能為電能的重要裝置，通常情況下光伏組件可以使用20年左右[1]。一般情況下光伏組件轉(zhuǎn)化太陽能的效率較為快速，但基于其暴露于自然環(huán)境當(dāng)中的原因，常常受到自然因素的影響，進(jìn)而降低了使用壽命，也降低了其工作的效率。而通過分析，主要影響光伏組件的因素在于灰塵、污物的影響，通常包括自然的灰塵累積、鳥糞、樹葉、垃圾等等，在此類現(xiàn)象的影響下，可能會(huì)直接導(dǎo)致光伏組件毀壞，因此對(duì)于光伏組件的清潔功能十分重要。此外，通過上述可以看出，光伏組件非常容易受到多種因素的影響，因此對(duì)其的清理，必須要進(jìn)行針對(duì)性的功能設(shè)置，以此才能夠加強(qiáng)光伏的工作效率，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)電能的供應(yīng)加強(qiáng)。

二、光伏組件清潔技術(shù)方式現(xiàn)狀

(一)人工清潔

對(duì)于光伏組件的清潔，人工進(jìn)行清潔是最普遍、最簡(jiǎn)單、最常見的一種清潔方式[2]。就目前的現(xiàn)況來看，絕大部分的光伏電站，都是通過這種方式來保障光伏組件的干凈，但光伏組件的清潔是一項(xiàng)持續(xù)、長久的工作，如果通過人工作業(yè)來進(jìn)行，就勢(shì)必需要增加費(fèi)用。

(二)替換光伏組件鋼化玻璃

基于技術(shù)的先進(jìn)發(fā)展，有部分的光法電站為了節(jié)省費(fèi)用，引進(jìn)了自動(dòng)清潔玻璃來替換光伏組件表面的鋼化玻璃，此項(xiàng)技術(shù)在目前看來，尚處在研究階段，遠(yuǎn)未達(dá)到成熟，雖然確實(shí)能夠保障光伏組件的表面清潔，但基于光的折射原理與滲透原理，自動(dòng)清潔玻璃會(huì)對(duì)光伏組件的效率產(chǎn)生影響，降低光伏組件的轉(zhuǎn)換效率。

(三)光伏組件機(jī)械清潔系統(tǒng)

光伏組件機(jī)械清潔系統(tǒng)，簡(jiǎn)單來說是依靠小型機(jī)器人進(jìn)行清潔工作，關(guān)于小型機(jī)器人的設(shè)計(jì)方面，該機(jī)器人含有兩個(gè)移動(dòng)車輪與兩個(gè)輪刷，以此達(dá)到清潔的目的，而機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)，同樣是基于光伏發(fā)電的能源。通過此光伏組件機(jī)械清潔系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，可以看出其清潔的效果以及影響，但基于機(jī)器人的操作與技術(shù)的不成熟，還存在許多不足之處，進(jìn)而未被大量使用。

三、光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(一)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)相關(guān)

對(duì)于光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，首先了解基礎(chǔ)相關(guān)的方面，基于機(jī)械設(shè)計(jì)制造角度進(jìn)行設(shè)計(jì)[3]。關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造角度的光伏組建清潔系統(tǒng)設(shè)計(jì)，需要根據(jù)光伏組件的結(jié)構(gòu)以及安裝因素進(jìn)行考慮，以此制定光伏清潔系統(tǒng)的基礎(chǔ)，例如移動(dòng)方式。通常而言，光伏組件的清潔系統(tǒng)，會(huì)通過滾輪或滑動(dòng)的方式來移動(dòng)，一般來說，滾輪移動(dòng)的清潔系統(tǒng)，其優(yōu)勢(shì)在于清潔較為穩(wěn)定，但從機(jī)械設(shè)計(jì)的角度上來說，滾輪一旦受到外來因素的影響，就既有可能使工作停滯，嚴(yán)重情況下可能引發(fā)故障，因此其劣勢(shì)就在于需要人工實(shí)時(shí)看管。而滑動(dòng)的方式，優(yōu)勢(shì)在于速率，因?yàn)橄鄬?duì)貼合且電回路相對(duì)簡(jiǎn)單，其工作速度較快，但劣勢(shì)在于滑動(dòng)清理時(shí)，當(dāng)遇上較為大顆粒并且有相當(dāng)硬度的物體時(shí)，容易對(duì)光伏組件造成損傷。此外，無論是何種清潔技術(shù)都需要配備技術(shù)的清潔工具例如清潔液、毛刷等等，以此針對(duì)性的到達(dá)理論中的清潔基礎(chǔ)。最終在驅(qū)動(dòng)方面，主要涉及動(dòng)能與行動(dòng)裝置，動(dòng)能方面，可以采取一般的電池模塊進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，而為了保持動(dòng)能的長久，可以采用相對(duì)專業(yè)的電池模塊，而后基于行動(dòng)裝置方面，可以通過車輪等普遍的行動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)清理。

(二)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要是基于光伏組件的最外層清潔，是清潔的關(guān)鍵部位，本文方案設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的清潔動(dòng)作為三個(gè)，分別為鏟、刷、抹，設(shè)計(jì)是以污物的分類為基礎(chǔ)。鏟，主要針對(duì)強(qiáng)度大、尺寸大的固體污物進(jìn)行初步處理，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為L型鏟，安裝中應(yīng)當(dāng)使鏟與光伏組件保持0.25-0.5mm距離。刷，為清理細(xì)小污物的第二步動(dòng)作，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為尼龍滾筒與尼龍絲滾筒刷，并且尼龍絲應(yīng)當(dāng)粗細(xì)結(jié)合，是其保持清潔的力度與面積。抹，即為精細(xì)清潔的第三步，主要針對(duì)前兩步清潔后，依舊存在的殘留，該步驟應(yīng)當(dāng)保持一定的力度，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為滾刷與機(jī)殼內(nèi)邊的擋板結(jié)合，擋板的目的是將滾刷運(yùn)作中沾染的灰塵刮落，保持滾刷的相對(duì)干凈，使工作進(jìn)展順利。

(三)光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)操作軟件設(shè)計(jì)

基于基本原理，一般光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)的操作流程為，打開開關(guān)、單片機(jī)通電、系統(tǒng)初始化、指令輸入、系統(tǒng)運(yùn)作?；诖肆鞒讨拢夥M件清潔技術(shù)系統(tǒng)，其軟件主要體現(xiàn)于指令輸入與系統(tǒng)行為的控制方面，其原理可以通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、電流信號(hào)的收發(fā)進(jìn)行。

四、光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備的特點(diǎn)

(一)光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)自動(dòng)化

基于現(xiàn)代科技的進(jìn)步前景下，光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)包含自動(dòng)化，所謂自動(dòng)化即為無需人工進(jìn)行直接的參與，僅通過自身的行為完成工作，但同時(shí)為了確保工作的質(zhì)量，自動(dòng)化的定義還包括遠(yuǎn)程操控調(diào)整、監(jiān)控的作用，以便于提高自動(dòng)化工作的質(zhì)量。

(二)光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)智能化

基于自動(dòng)化的基礎(chǔ)之上，面對(duì)多變的影響因素，純粹的自動(dòng)化作業(yè)是無法完全涵蓋所有情況的，因此需要光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)，能夠智能化對(duì)當(dāng)前的環(huán)境進(jìn)行智能判斷，以此對(duì)機(jī)械下達(dá)針對(duì)性的工作指令，確保清潔工作能夠趨于完善。此外要注意，智能化的系統(tǒng)，其涉及面相對(duì)也更加廣泛，不僅限于工作方面的判斷，還需涉及移動(dòng)路線、改變角度等方面，完善了此點(diǎn)，才能真正的實(shí)現(xiàn)智能化。

(三)光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)高效節(jié)能

即使自動(dòng)智能化的產(chǎn)物，其自身的行動(dòng)等方面勢(shì)必會(huì)消耗能源，在能源節(jié)省的原則之下，為了避免大量的資源消耗，光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包含節(jié)能的特點(diǎn)在內(nèi)，但節(jié)能不代表效率的降低，因此光伏組件清潔技術(shù)系統(tǒng)的節(jié)能范圍，應(yīng)當(dāng)保持在不影響其工作效率的前提下進(jìn)行。

(四)光伏組件機(jī)構(gòu)功能適用性

基于實(shí)際的執(zhí)行，無論在技術(shù)方面有多么先進(jìn)，要做到光伏組件清理，還是需要機(jī)構(gòu)功能的落實(shí)，而針對(duì)與多種的污染，光伏組件清理技術(shù)，應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)全面的機(jī)構(gòu)功能，使得在自動(dòng)智能化的驅(qū)動(dòng)下，光伏組件情節(jié)系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)多種污染，使其的功能效益提高。

五、結(jié)語

基于現(xiàn)代我國社會(huì)生活對(duì)于電力資源的需求龐大，致使傳統(tǒng)發(fā)電方式的工作效率，無法滿足大量的需求，在此前提下，我國建設(shè)了大規(guī)模的光伏電站，提高了電力資源的生產(chǎn)能力。但光伏電站，其主要轉(zhuǎn)換太陽能為電能的裝置“光伏組件”，常處于自然環(huán)境當(dāng)中，容易受到許多因素影響其工作效率，因此對(duì)于光伏組件的清潔工作至關(guān)重要。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張宇;白建波;曹陽.積灰對(duì)屋頂光伏電站性能的影響[J].可再生能源.2013(11)

[2]許劍.淺談光伏組件的安裝要點(diǎn)[J].中國高新區(qū).2017(21)

[3]楊月新;車延博;李生山;馬生元.荒山荒坡光伏組件特性的建模與分析[J].電子設(shè)計(jì)工程.2017(18)