花粉污染:光電性能損失

2026-07-14
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在太陽能光伏運作和維護中,灰塵、沙子和鳥糞通常被認為是主要污染源。然而,對於位於森林、農業區和植被茂密地區附近的光伏項目,花粉污染也會影響組件性能。

對美國北卡羅來納州五座公用事業規模光電站的長期研究發現,即使在降雨充沛的地區,花粉污染仍會導致超過15%的性能損失,而僅靠自然降雨無法完全恢復組件性能。

5座光電站長期監測:花粉導致性能損失超過15%

該研究涉及五個公用事業規模的光電站,裝置容量為 4-9 MW。所有工廠均已運作約七年。

研究區全年降雨量較為豐富,平均每次降雨量在11毫米至14毫米之間。根據傳統假設,這些區域通常被認為具有相對較低的污染風險。

然而,長期監測結果顯示:

• 嚴重的性能損失:在春季花粉高峰期,所有五個光伏電站的性能損失均超過15%。

• 降雨清潔效果有限:即使日降雨量超過50 毫米,也沒有觀察到明顯的性能恢復。降雨後的恢復仍然緩慢。

這些結果表明,在確定光伏組件是否需要清潔時,不應僅將降雨頻率作為唯一因素,特別是在植被茂密的地區。

機械清洗恢復了 5%–11% 的光伏性能

2022年,研究團隊對5座光電站進行了人工機械清潔。清潔後,每個工廠的性能恢復了大約 5%–11%。

光電站點清洗後性能恢復
站點A≈5%
站點B≈10%
站點C≈7%
站點D≈11%
站點E≈5%

這項研究表明,專業清潔仍然是恢復受花粉污染影響的光電模組性能的有效方法。

為什麼降雨無法輕易去除光電模組上的花粉?

研究表明,這與花粉本身的特性密切相關。

1. 花粉會形成持久殘留物

花粉顆粒很容易黏附在光伏組件的玻璃表面。在濕度和降雨的影響下,一些花粉可能會形成相對穩定的殘留層,難以透過自然降雨完全去除。

2. 污染分佈不均會造成局部影響

研究觀察表明,即使在連續降雨之後,模組表面仍殘留可見的花粉殘留物。這些污染區域會減少光傳輸並持續影響光電性能。

因此,降雨只能減少部分污染,並不能完全取代有效的光電模組清潔。

花粉季光電站運維三大要點

對於靠近森林、農業區和植被覆蓋率高的地區的光伏項目,花粉污染的影響需要更加關注。

1.“降雨量大並不意味著不需要清潔”

頻繁的降雨並不總是意味著光伏組件保持清潔。

2、注意花粉季節

建議在花粉高峰季節(例如,某些地區的 6 月至 7 月)之後評估模組污染。

3.正確的清潔策略有助於減少長期能源損失

根據實際污染情況制定清潔計畫有助於減少因持續污染而造成的能源損失。

結論

花粉污染是一種容易被忽視的光伏污染類型,但它對光伏組件性能的影響可能會隨著時間的推移而持續存在。

對於在複雜環境下運行的太陽能項目,定期評估污染狀況並採取科學、高效的清潔策略有助於保持組件的長期性能和運行穩定性。

參考

貝薩,J.G.等。 (2024)。公用事業規模光電站花粉引起的土壤損失調查。 IEEE 光電雜誌,14(1), 178-184。 DOI:10.1109/JPHOTOV.2023.3326560。