Metody mycia paneli fotowoltaicznych. Woda deszczowa przez długi czas była uważana za główny czynnik służący do czyszczenia paneli fotowoltaicznych. Z czasem jednak coraz więcej badań jasno pokazywało, że uzysk energii ze światła słonecznego i wymierność całego procesu fotowoltaicznego jest znacznie większa, gdy mamy do czynienia z czystymi panelami fotowoltaicznymi.
Przez długi czas stosowano ręczne mycie instalacji i farm fotowoltaicznych. Wraz jednak z postępem w materiałoznawstwie i robotyce, ręczne czyszczenie paneli fotowoltaicznych jest powoli zastępowane innymi metodami. Na razie jednak nie można zupełnie go wyeliminować.
Istnieje wiele nowych technologii związanych z myciem paneli fotowoltaicznych. Mamy zatem EDS, samobieżne roboty myjące, zestawy czyszczące montowane na stałe na rzędach paneli fotowoltaicznych. Istnieją ramiona myjąco-czyszczące, czyszczenie wibracjami, strumieniami powietrza, falami magnetycznymi czy ultra dźwiękami.
W Polsce część tych technologii jest zupełnie obca. Powoli jesteśmy w stanie przekonać inwestorów, że początkowo wyższe inwestycje w sprzęt, gwarantują bezawaryjność. Pozwalają na ciągłe działanie, z wyłączeniem często zawodzącego czynnika ludzkiego. Lighthief to spółka technologiczna, bacznie przyglądająca się zmieniającym się trendom w myciu i czyszczeniu paneli fotowoltaicznych.
1. Ręczne mycie paneli i farm fotowoltaicznych
W użyciu są różnego rodzaju ręczne zestawy myjące. Zazwyczaj na zasadzie szeregu filtrów, odwróconej osmozy lub innych metod, produkujące wodę demineralizowaną. Dodatkowo szczotki o różnej twardości i zestawy teleskopowych kijów.
Metody ręcznego mycia paneli fotowoltaicznych dobrze sprawdzają się na instalacjach mniejszych. Z Naszego doświadczenia można używać ich również na farmach fotowoltaicznych do około 4Mw. Przy większych systemach fotowoltaicznych koszty godzinowe przestają być opłacalne i lepiej użyć innych, bardziej wydajnych metod.
2. Doczepiane ramiona myjące i duże zestawy do mycia farm fotowoltaicznych
Systemy myjące służące do obsługi głównie farm fotowoltaicznych i większych instalacji fotowoltaicznych. Zanim powstały roboty myjące panele fotowoltaiczne, świat wynalazków przyniósł branży ramiona myjące.
Przybierają one różne formy, mogą być po prostu doczepiane do ciągników i pojazdów gąsienicowych. Mogą stanowić dedykowane tylko do mycia farm fotowoltaicznych pojazdy z systemami szczotek, czujników i kamer nacisku.
Zazwyczaj nie są w stanie produkować wody demineralizowanej i zaopatrzone są w duże zbiorniki do jej transportowania. Postaramy się im poświęcić oddzielny artykuł.
3. Systemy robotyczne do mycia i czyszczenia paneli i farm fotowoltaicznych
Obecnie są z wielu względów są to najbardziej rozwijane technologie, służące do mycia paneli fotowoltaicznych. Roboty mają szeroki zakres zastosowania na małych i dużych systemach fotowoltaicznych.
Systemy zrobotyzowane składają się z siłowników, napędów, przekładni posiadających pewien ruch nad powierzchniami modułu, kontrolowany przez kamery i czujniki nacisku.
Robot zatem jest wirtualnym operatorem. Czyści on moduł fotowoltaiczny znacznie lepiej, wydajniej i bezpieczniej niż jakiekolwiek ręczne czyszczenie i mycie paneli fotowoltaicznych. Postęp w druku 3D i nano – technologia pomagają w tworzeniu bardzo złożonych robotów, które mogą działać dużo wydajniej, niż człowiek.
Widzimy obecnie bardzo szybki rozwój w dziedzinie automatyki robotów oraz A.I. Czyni to mycie paneli fotowoltaicznych na dużych instalacjach i farmach fotowoltaicznych coraz szybszym i prostszym procesem.
Mamy już do czynienia z integracją automatu myjącego panele fotowoltaiczne w tzw. system zrobotyzowany.
Co to oznacza? Robotyzacja i implementacja A.I. dała nowe możliwość robotowi myjącemu moduły fotowoltaiczne. Przede wszystkich do samodzielnego decydowania i wykonywania czynności mycia i czyszczenia fotowoltaiki w razie powstającej potrzeby. Uczące się algorytmy A.I. spięte na stałe z usługami O&M, danymi z falownika, nieustanie się uczą (”machine learning”). Wiedzą, kiedy mycie na danej farmie fotowoltaicznej będzie potrzebne.
Algorytm zarządzający robotem jest często sterowany ”logiką rozmytą”. Dotyczy to głównie defuzyfikacji wartości natężenia promieniowania słonecznego i wartości prądu wyjściowego. Brzmi to dość skompilowanie?!? Wyobraźcie sobie zatem robota, który doskonale wie, kiedy panel fotowoltaiczny jest brudny a mówi mu to samo słońce i jego natężenie. Nieustannie zaczytuje on dane z falowników, dane biometeo i inne a następnie kiedy przychodzi czas, wie że musi ruszyć przeciwko obniżającym uzysk Inwestora zabrudzeniom!
Nie zapominajmy również o rosnącym w sile Internecie Rzeczy (IoT).
Rozwój tej branży zasadniczo i znacząco zmieni zasady gry w branży mycia i czyszczenia instalacji i farm fotowoltaicznych. Możliwość zdalnego monitorowania systemu fotowoltaicznego poprzez szereg urządzeń, zastosowanie skomplikowanych czujników, które będą zasilać dane A.I. robotów w czasie rzeczywistym za pośrednictwem chmury.
Taki system obsługujący IoT zmniejsza koszty inspekcji samych paneli fotowoltaicznych na farmach. Dzięki zastosowaniu IoT wizyty ”on site” będą ograniczone do minimum, a ingerencja człowieka w proces czyszczenia i mycia paneli fotowoltaicznych i farm fotowoltaicznych ograniczy się jedynie do nadzoru realizacji samego procesu mycia. Wszystko wykonają preinstalowane roboty myjące panele fotowoltaiczne, zamontowane nad panelami lub przy instalacji fotowoltaicznej w stacjach dokujących.
Same roboty już obecnie przybierają tak zróżnicowane formy i kształty, że należałoby poświęcić im oddzielny artykuł (co też oczywiście uczynimy)
4. Metody mycia paneli fotowoltaicznych czyli czyszczenie polem elektro-magnetycznym
Instalacje fotowoltaiczne położone na terenach z tzw. ”suchym kurzem” (na przykład tereny pustynne lub o bardzo niskiej wilgotności) mogą być myte poprzez aplikację odpowiedniego pola elektrycznego do cząstek pyłu, znajdujących się na powierzchnia modułów fotowoltaicznych.
To zjawisko ładowania cząstek kurzu to koncepcja mycia elektrostatycznego paneli fotowoltaicznych, w której znajdują się naładowane, połączone cząsteczki kurzu, tworzące kurtynę elektryczną fali stojącej. W dowolnym momencie istnieje pole elektryczne o amplitudzie i kierunku oscylującym przy narzuconej częstotliwości.
Częstotliwość oscylacji jest ustawiona w taki sposób, aby pył i jego cząsteczki poruszały się wzdłuż linii pola elektrycznego do jednej z krawędzi modułu fotowoltaicznego, czyszcząc w ten sposób całą jego powierzchnię.
Nienaładowane cząstki kurzu, które nie tworzą kurtyny elektrycznej, są wkrótce naładowane poprzez polaryzację lub indukcję elektrostatyczną. Tym samym usunięte zupełnie z modułu. Elektro-Dynamiczny ekran bo tak nazywa się właśnie ta technologia(EDS) jest jedynym w swoim rodzaju. Wykorzystuje on zasadę prądu elektrycznego fali stojącej.
5. Siłowniki piezoelektryczne.
Stosujemy je w różnych zastosowaniach optycznych, biomedycznych, badaniu kosmosu i inne obszarach. W Polsce mało kto o nich słyszał. Szkoda bo to bardzo ciekawy system używany już na świecie do czyszczenia paneli i farm fotowoltaicznych.
Metody mycia paneli fotowoltaicznych to również akustyczne systemy piezoelektryczne. Wykorzystują one wodę jako środek czyszczący, rozprowadzając od 0,1 do 1 mm wodnej powłoki na powierzchnię paneli fotowoltaicznych. Następnie czyszcząc je podczas rozrzedzania cykli fal kompresji. Podczas tego procesu w cieczy powstaje próżnia zwana ”wnęką ultradźwiękową’’. Oczyszcza ona panel odsysając kurz i zabrudzenia znajdujące się na jego powierzchni. System czyszczenia paneli fotowoltaicznych oparty na siłowniku piezoelektrycznym ma odpowiednią siłę docisku między wycieraczką a panelem fotowoltaicznym (siłownik może napędzać wycieraczkę). Brzmi skomplikowanie? Wyobraźcie sobie zatem wycieraczkę, która unosi się nad powierzchnią paneli fotowoltaicznych! Wprowadza ona zabrudzenia i kurz w wibrację, unoszące je ponad powierzchnią szkła hartowanego. Następnie ściąga je z dala od paneli! I tak to właśnie działa w dużym uproszczeniu. Metoda używana jest zwłaszcza na terenach pustynnych i w Azji.
W podsumowaniu metody mycia paneli fotowoltaicznych….
Jak widać cała branża mycia i czyszczenia paneli i farm fotowoltaicznych jest mocno zakorzeniona nie tylko w nowych technologiach ale również robotyce, A.I. oraz fizyce użytkowej.
W Lighthief idziemy z duchem czasu i potrzeb Naszych partnerów. Jeśli chcecie dowiedzieć się więcej o którejś z opisywanych przez Nas metod mycia i czyszczenia paneli fotowoltaicznych zapraszamy do kontaktu.
Planujecie budowę swojej farmy fotowoltaicznej lub poszukujecie firmy świadczącej usługi O&M?
Chcecie zakupić projekt farmy fotowoltaicznej lub wiatrowej i potrzebujecie sprawnie i profesjonalnie wykonać audyt / due diligence?
Poszukujecie recyklera paneli fotowoltaicznej lub firmy myjącej instalacje i farmy fotowoltaiczne?
Zapraszamy do kontaktu z Nami!
