[發明專利]一種光伏組件表面積灰度在線檢測裝置及清洗方法

有效

• 申請號: 201710370129.5
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN107064165B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 邢朝路;張博;叢偉倫;黃帥
• 申請（專利權）人: 四川廣目科技有限公司
• 主分類號: G01N21/94
• 分類號: G01N21/94;H02S40/10;H02S40/30
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳棟智

本發明公開了光伏領域內的一種光伏組件表面積灰度在線檢測裝置，包括安裝在外殼頂面的光照強度傳感器，外殼與光伏組件相連接，外殼側面設置有輸入接口、輸出接口、正極接口以及負極接口，輸入接口與待測光伏組件的上一光伏組件的組件正極相連，輸出接口與待測光伏組件的下一光伏組件的組件負極相連，正極接口與待測光伏組件的組件正極相連，負極接口與待測光伏組件的組件負極相連，外殼內設置有檢測控制系統，本發明通過將光伏組件實際環境組件功率與積灰時間進行曲線擬合，并算出光伏組件收益與間隔清洗時間的關系函數，并最終計算出最佳清洗間隔時間，可用于光伏組件清洗中。

技術領域

本發明涉及一種光伏組件，特別涉及一種光伏組件清洗方法。

背景技術

隨著全球化石能源儲量的日益減少，為了應對未來可能出現的能源安全問題，以及減少使用化石能源對自然環境造成的惡劣影響，國家提出了以風電、光伏、生物質能等可再生能源為核心的可持續發展戰略。

隨著近年來光伏發電裝機量的迅猛增長，光伏電站后期運維的重要性日益凸顯，其中對光伏組件表面的灰塵進行清洗是一項必不可少的日常維護工作。光伏組件表面出現灰塵堆積時不但會降低發電量，嚴重時還會引起熱斑效應，導致光伏組件燒毀，危及電站和人員安全。由此可見，科學合理地安排光伏組件清洗工作是非常重要的。

然而，目前行業內對光伏組件清洗工作的決策仍然主要依賴于管理人員的經驗判斷，并沒有一個科學的決策方法和系統。值得注意的是，由于不同個體經驗和認知水平的不同，無法保證清洗策略的有效性及合理性。如果采用了不合理的清洗策略，一方面可能出現清洗頻次過高的情況，從而導致光伏電站運營成本增加；另一方面可能出現清洗頻次過低的情況，從而導致光伏電站的發電量損失，同時還伴隨著熱斑效應帶來的安全風險。

文獻研究表明，目前行業內已提出一些應用于光伏組件積灰情況和清洗時間預測的理論和技術，如專利CN201610016455，CN201510785343，CN201510331541，CN201610155934，CN201610317357，CN201510145300，CN201510881011，CN201610708794等。

專利CN201610016455通過測量光伏組件的透光率與輸出功率的關系來確定組件清洗策略。該方法的實施需要使用功率檢測儀和紫外分光光度計，設備投入成本極高，不利于大規模推廣使用。其次，光伏組件的透光率不僅與其表面的積灰情況有關，還受到背板和玻璃老化等問題的影響，因此該方法所測量數據誤差較大，導致系統最終判斷的精確度不高。

專利CN201510785343以光伏電站理論發電量與實際發電量的差值作為發電量損失，通過比較累計損失發電收益與系統預設損失閾值之間的關系來確定電站清洗策略。由于理論發電量的計算精度有限，因此該方法確定的發電量損失誤差較大。此外，該方法未說明系統預設閾值的設置方法和標準，其有效性和準確性仍有待驗證。

專利CN201510331541通過光學圖像采集和遮擋程度分析算法確定光伏組件污穢程度，進而對比同時間、同位置的組件污穢程度來確定發電量與清洗成本之間的關系，從而確定清洗策略。該方法實施過程中需要操作人員使用光學影像儀器來采集光伏組件表面光學影像數據，無法做到長期無人化預警，且設備價格昂貴，不利于大范圍推廣。

專利CN201610155934提出了一種基于模糊處理的清洗策略算法。該方法通過對發電增益水平、輸沙率、降水量、遮蔽率等四個參數進行模糊處理來獲取清洗決策指數，再根據決策指數和實際情況確定清洗策略。該方法計算所需參數中的輸沙率和降水量為自然環境參數，通常情況下需要較長時間進行采集，造成該方法較差的時效性。同時，該專利僅僅提出了一種理論計算方法，并沒有提供相關硬件設備的設計，因此無法判斷其具體實施的可行性。