大型太陽能發電廠通常建在沙漠中,那裡有足夠的空間安裝數千個電池板來發電。此外,很少有陰天,所以幾乎總是陽光普照。但有一個大問題:每天,大量的沙子和污垢沉積在太陽能板的表面,導致發電量減少。家用太陽能電池板只需用軟管沖洗或用刷子清潔即可。但如果有數千甚至數百萬個面板怎麼辦?有沒有每天頂著烈日行走、全手工清洗的工人?
用水清潔太陽能板
當然,大型太陽能發電廠沒有數千名工人手動清潔。這根本是不可 美國商務傳真列表 能的,因為太陽能板安裝在面積有幾十甚至數百平方公里的土地上。例如,全球最大的太陽能發電廠米東,佔地133.5平方公里,由超過500萬塊太陽能板組成。
大多數情況下,太陽能電池板是在重型設備或飛機的幫助下用水澆注的。水很快就能沖走所有污垢,但在沙漠中必須用卡車運來,這是非常昂貴的。另外,一定要清潔,以免接線板表面留下污垢,而接線板本身就是污垢。
根據《麻省理工學院技術評論》,每年清洗太陽能板要使用 100 億加侖的水。這一水量足以為約200萬人提供飲用水。因此,用水清洗太陽能電池板被認為是一種有效但成本非常高的方法。
適用於清洗太陽能板
另一種有效但成本較低的清潔太陽能板灰塵的方法是使用特殊設備。根據IEEE Spectrum 雜誌報導,在阿布達比(阿聯酋)附近的 Shams 1 發電廠,使用機器機械手臂上的巨大刷子清潔面板。該工具清潔了258,048面鏡子,覆蓋面積2.5平方公里。該站的管理人員認為,沒有必要完全清潔面板 - 最主要的是它們的反射率不低於 85%。
機器人吸塵器也用於太陽能發電廠。 2023 年,Reiwa Engine 和 Enel Green Power開發了用於乾式面板清潔的 Sandstorm 機器人。它使用刷子清除灰塵,並使用具有良好抓地力的輪子移動。即使面板安裝不均勻,該設備也能夠移動面板。此外,即使面板之間的間隙達 50 厘米,它也可以從一個面板移動到另一個面板。
機器人還在最大的太陽能發電廠之一——努爾阿布達比發電廠工作,該發電廠位於阿聯酋阿布達比酋長國東北部的沙漠中。它們的數量超過了 1,400 塊——這足以每天兩次清潔 330 萬塊面板。
防塵防潮
用水和刷子清潔當然是好的。但水是一種非常昂貴的資源,而且刷子會刮傷面板的表面,從而降低其效率。如果面板表面不沉積灰塵,那就更好了。科學家已經開發出這樣的技術。
2022 年,麻省理工學院的一群工程師開發了一種利用電力清潔太陽能板的技術。
事實證明這個想法很簡單。科學家建議在面板下方放置電導體,從而在面板上方產生電場。它將電荷轉移給灰塵顆粒,而電池的相反電荷則排斥它們。實驗室測試表明,該系統工作正常,即使在空氣濕度高達 95% 的情況下也能進行清潔。
此外,多年來,太陽能電池板都覆蓋有疏水性溶液和抗靜電劑。前者可以排斥雨滴和其他液體,後者可以消除靜電荷,使灰塵不會被吸引到面板上。這是延長太陽能電池板壽命的好方法,但如果不清潔上述方法之一,則無法做到這一點。