雾霾对光伏阵列表面污染物粘附特性影响研究

刘晓艳, 景 亮

(1. 淮安信息职业技术学院 自动化学院， 江苏 淮安 223003；2. 江苏大学 电气信息与工程学院， 江苏 镇江 212013)

0 引 言

近年来，随着空气质量的恶化，雾霾频发，雾霾环境影响光伏阵列表面沉积污染物的类型和粘附特性，主要表现在两个方面：一方面，“霾”中的有机气溶胶颗粒大量沉积，导致光伏阵列表面沉积的污染物成分和粒径发生变化，削弱太阳光的透射率，降低光电转率效率[1]；另一方面，“雾”使得光伏阵列表面受潮，相对湿度增加，污染物颗粒间粘附特性改变，影响光伏阵列的清洁方式。为保证光伏电站高效运行，研究雾霾环境下光伏阵列表面污染物的沉积及粘附特性十分必要。对光伏阵列表面灰尘粘附的分析，国内外学者已经做了大量研究[2-6]。Rimai等[7]分析了灰尘粘附的不同模型，给出了对应的分子作用力表达式。吴超[8]和李明等[9]研究分析了城市和室内灰尘的粘附模型。孟广双和高德东等[10]对荒漠地区光伏阵列表面的灰尘颗粒建立数学模型。这些研究为光伏阵列表面的灰尘粘附模型的建立奠定了理论基础。但研究对象多为室外或沙尘环境中灰尘大颗粒物的沉积特性，由于光伏阵列表面的污染物沉积受地域、气候环境影响大，当前内陆地区分布式光伏电站规模日益增大，针对雾霾环境下光伏阵列表面污染物颗粒的沉积及粘附特性研究还十分匮乏。

本文以淮安市淮阴区某蔬菜大棚屋顶铺设的10 MW光伏阵列为例，测量、统计雾霾环境下光伏阵列表面沉积污染物的成分与粒径分布，从微观角度建立污染物与光伏阵列表面的粘附模型，通过Matlab仿真分析作用力大小与颗粒粒径的关系，以期为光伏阵列表面除尘提供理论参考。……