گرد و غبار و رسوب گرد و خاک روی پنل خورشیدی در مناطق گرم و خشک: چرخه‌ی شست‌وشو و افت بازده

چرا گرد و غبار در مناطق گرم و خشک این‌قدر سریع روی پنل می‌نشیند؟

در فلات مرکزی ایران و استان‌های جنوبی، بارش سالانه پایین است و باد همراه با ذرات معلق، تقریباً هر روز روی سطح پنل‌ها لایه‌ای نازک از خاک می‌نشاند. در مناطق معتدل، باران به‌طور طبیعی بخشی از این آلودگی را می‌شوید؛ در یزد، کرمان، سیستان و بلوچستان یا خوزستان این اتفاق ماه‌ها رخ نمی‌دهد.

نتیجه این است که رسوب به‌جای این‌که به‌مرور پاک شود، لایه به لایه انباشته می‌شود. همین انباشت تدریجی، موضوع اصلی نگهداری پنل خورشیدی در گرما و مناطق خشک را از یک کار فصلی به یک برنامه‌ی زمان‌بندی‌شده تبدیل می‌کند.

افت بازده پنل خورشیدی ناشی از گرد و غبار چقدر جدی است؟

گرد و غبار روی سطح پنل، تابش رسیده به سلول‌ها را مستقیماً کاهش می‌دهد. بسته به میزان انباشت، نوع خاک منطقه (شور، رسی یا شنی) و مدت‌زمان عدم شست‌وشو، این افت می‌تواند از چند درصد در حالت رسوب سبک تا حدود ۲۰ درصد در حالت انباشت شدید و طولانی‌مدت برسد.

نکته‌ی مهم‌تر برای صاحبان نیروگاه این است که این افت به‌صورت ناگهانی دیده نمی‌شود؛ چون تدریجی است، اغلب تا زمانی که صورت‌حساب برق یا گزارش تولید ماهانه با پیش‌بینی مقایسه نشود، کسی متوجه آن نمی‌شود.

نشانه‌های افت بازده ناشی از گرد و غبار

• کاهش تدریجی و پیوسته‌ی توان تولیدی در مقایسه با ماه‌های مشابه سال قبل، بدون تغییر محسوس در تابش یا دما.
• عدم تقارن در تولید بین رشته‌های (استرینگ‌های) مختلف که در معرض باد و گرد و غبار متفاوتی قرار دارند.
• وجود لکه‌های یکنواخت خاکستری یا قهوه‌ای روی سطح شیشه که در نور مایل صبح یا غروب بهتر دیده می‌شود.
• تجمع بیشتر گرد و غبار در لبه‌ی پایینی پنل، جایی که آب باران یا شبنم قبلی خشک شده و رسوب را ثابت کرده است.

چرخه‌ی زمانی مناسب شست‌وشوی پنل خورشیدی در مناطق خشک

یک برنامه‌ی ثابت برای همه‌ی نقاط ایران وجود ندارد؛ چرخه باید بر اساس میزان گرد و غبار محلی، فاصله از جاده یا کارگاه‌های صنعتی، و زاویه‌ی نصب پنل تنظیم شود. با این حال چند اصل کلی در بیشتر پروژه‌های فلات مرکزی و جنوب کشور جواب داده است.

• در مناطق با گرد و غبار سنگین (نزدیک کویر، جاده‌های خاکی، مناطق صنعتی): شست‌وشو هر ۳ تا ۴ هفته یک‌بار.
• در مناطق با گرد و غبار متوسط: شست‌وشو هر ۶ تا ۸ هفته یک‌بار.
• پس از هر طوفان شن یا بارش گردوغبار شدید، فارغ از برنامه‌ی زمانی، شست‌وشوی فوری توصیه می‌شود.
• در نیروگاه‌های بزرگ، پایش دوره‌ی تولید هر رشته با سامانه‌ی مانیتورینگ، بهترین شاخص برای تعیین زمان دقیق شست‌وشوست، نه صرفاً تقویم ثابت.

برای پیمانکارانی که چند سایت را هم‌زمان مدیریت می‌کنند، تعریف این چرخه از ابتدای طراحی نیروگاه اهمیت دارد؛ در انتخاب پنل، سازه و زاویه‌ی نصب مناسب برای دسترسی راحت‌تر جهت شست‌وشو، مشاوره‌ی فنی و اطلاع از مشخصات کامل محصولات در کاتالوگ پنل‌های خورشیدی می‌تواند به تصمیم‌گیری کمک کند.

روش صحیح تمیزکاری پنل بدون آسیب به لایه‌ی ضدانعکاس

لایه‌ی ضدانعکاس (Anti-Reflective Coating) روی شیشه‌ی پنل، حساس به خط‌وخش و مواد شیمیایی است. تمیزکاری نادرست، به‌جای حل مشکل، عمر مفید پنل را کوتاه می‌کند و گارانتی توان را در معرض بحث قرار می‌دهد.

چه کارهایی باید انجام شود

• استفاده از آب بدون املاح (تصفیه‌شده یا مقطر) برای جلوگیری از باقی‌ماندن لکه‌های سفید کلسیمی روی شیشه.
• شست‌وشو با برس نرم مخصوص پنل خورشیدی یا پارچه‌ی میکروفایبر، بدون فشار زیاد.
• انجام شست‌وشو در اوایل صبح یا اواخر عصر، زمانی که دمای سطح پنل پایین‌تر است.
• شست‌وشوی یکنواخت کل سطح، از بالا به پایین، برای جلوگیری از تشکیل خطوط رسوب.

چه کارهایی نباید انجام شود

• شست‌وشو با آب سرد در ساعات گرم روز؛ اختلاف دمای ناگهانی می‌تواند به شیشه یا اتصالات پنل تنش وارد کند.
• استفاده از مواد شوینده‌ی صنعتی، الکل یا حلال‌های قوی روی سطح پنل.
• استفاده از برس سیمی، اسکاچ زبر یا هر ابزار ساینده که می‌تواند لایه‌ی ضدانعکاس را خط بیندازد.
• شست‌وشوی پرفشار (واترجت با فشار بالا) که می‌تواند به درزبندی قاب پنل آسیب برساند.

در نیروگاه‌های بزرگ‌مقیاس، شست‌وشوی خودکار با سیستم‌های رباتیک یا خودروهای مخصوص، هزینه‌ی نیروی انسانی را کاهش می‌دهد، اما برای سیستم‌های خانگی و تجاری کوچک، شست‌وشوی دستیِ منظم با رعایت نکات بالا کاملاً کافی است.

پایش دوره‌ی تولید؛ راه شناسایی هزینه‌ی پنهان گرد و غبار

بدون داده، تشخیص این‌که افت تولید از گرد و غبار است یا از عوامل دیگر (سایه‌اندازی، خرابی اینورتر، اتصال شل) دشوار است. مقایسه‌ی منظم توان تولیدی واقعی با پیش‌بینی نرم‌افزاری بر اساس تابش و دمای محیط، ساده‌ترین روش پایش است.

برای مالکان نیروگاه‌هایی که هنوز سرمایه‌گذاری روی سیستم را می‌سنجند، در نظر گرفتن افت ناشی از گرد و غبار به‌عنوان یک هزینه‌ی نگهداری دوره‌ای (نه یک خطر یک‌باره) در محاسبات مالی واقع‌بینانه‌تر است. ابزار محاسبه‌گر بازگشت سرمایه خورشیدی امکان لحاظ‌کردن این نوع هزینه‌های نگهداری را در تحلیل بازگشت سرمایه فراهم می‌کند.

نگهداری نیروگاه خورشیدی فلات مرکزی؛ چند نکته‌ی تکمیلی

در پروژه‌های بزرگ‌مقیاس فلات مرکزی، نگهداری فقط به شست‌وشوی سطح پنل محدود نمی‌شود. عوامل دیگری هم روی بازده و طول عمر تجهیزات در این اقلیم اثر می‌گذارند و باید هم‌زمان با برنامه‌ی شست‌وشو دیده شوند.

• بازرسی دوره‌ی کانکتورهای MC4 و ترمینال‌های اینورتر، چون گرد و غبار در کنار گرمای بالا می‌تواند مقاومت اتصال را افزایش دهد.
• بررسی وضعیت سازه و پیچ‌ومهره‌ها، چون تغییرات دمایی شدید روزانه در این مناطق باعث انبساط و انقباض مکرر فلزات می‌شود.
• حفظ فاصله‌ی مناسب پنل از سطح نصب برای جریان هوا، که هم دمای عملکرد را کاهش می‌دهد و هم انباشت گرد و غبار زیر پنل را کمتر می‌کند.

انتخاب سازه‌ی مناسب با ارتفاع و زاویه‌ی درست، مستقیماً روی سرعت رسوب‌گذاری اثر دارد؛ مشخصات فنی گزینه‌های موجود در سازه‌های نصب پنل خورشیدی قابل بررسی است. برای پیمانکارانی که چند پروژه را هم‌زمان اجرا می‌کنند و به شرایط خرید عمده نیاز دارند، جزئیات حداقل سفارش در شرایط عمده‌فروشی آمده است.

جمع‌بندی: نگهداری پنل خورشیدی در گرما یک هزینه‌ی برنامه‌ریزی‌شده است

در مناطق گرم و خشک ایران، گرد و غبار جزئی از واقعیت عملیاتی هر نیروگاه خورشیدی است، نه یک استثنا. چرخه‌ی شست‌وشوی منظم، روش تمیزکاری صحیح و پایش دوره‌ی تولید، سه ابزار ساده اما مؤثر برای جلوگیری از افت بازده تدریجی و پنهان هستند.

برای پیمانکاران و مالکانی که در حال طراحی یا توسعه‌ی یک سیستم در فلات مرکزی یا جنوب کشور هستند، انتخاب درست پنل، سازه و اینورتر از همان ابتدا، هزینه‌ی نگهداری آینده را کاهش می‌دهد. برای بررسی مشخصات فنی و شرایط خرید عمده، می‌توانید از فرم درخواست استعلام قیمت استفاده کنید یا مستقیم با تیم فنی سولار آفتاب تماس بگیرید.