פאנלים פוטו-וולטאיים סולאריים (PV) דורשים תחזוקה מינימלית לאחר התקנתם, והם מיועדים לפעול למשך 25-30 שנים. אבל עדיין חשוב לשמור אותם נקיים כדי להמשיך ולהשיג ייצור חשמל אופטימלי. אבק ולכלוך שהצטברו על פאנלים סולאריים עלולים לגרום לאובדן אנרגיה -לכלוך – של עד 7% בשנה ועד 50% במזרח התיכון. אז איך צריך לטפל בפאנלים סולאריים כדי להסיר לכלוך? בואו נסתכל על השיטות היעילות ביותר לשמירה על ניקיון פאנלים PV וכמה גורמים המשפיעים על ניקוי ותחזוקה של פאנלים סולאריים.
כיצד לנקות פאנלים סולאריים
ישנן מספר דרכים לשמור על ניקיון פאנלים סולאריים, החל משטיפה ידנית ועד לטכנולוגיות אוטומטיות לחלוטין. בעוד מי גשמים יכולים להסיר חלק מהלכלוך שנאסף על לוחות לאורך זמן, הם יכולים גם לגרום ללכלוך להצטבר בתחתית הלוחות, וזה לא מספיק כדי להסיר זיהום כבד.
רובוטיקה
טכנולוגיית הרובוטיקה מאפשרת לחברות כמו Washpanel שבסיסה באיטליה לייצר רובוטים אוטומטיים וחצי אוטומטיים המיועדים במיוחד לניקוי פאנלים סולאריים. הוא מספק רובוטים חצי אוטומטיים ניידים [1] לפאנלים המותקנים במקומות כגון חניונים, חממות וגגות סככות. והוא מציע רובוטים לגג קבוע עבור התקנות גדולות בסביבות מאובקות הדורשות ניקוי קבוע.
במזרח התיכון, Ecoppia פורסת רובוטים אוטונומיים המונעים על ידי שמש לניקוי לוחות PV מדי לילה באמצעות מיקרופייבר רך וזרימת אוויר במקום מים, שכן שטיפה בלחץ גבוה עלולה לפגוע בלוחות. הרובוטים גם מנקים את הפאנלים הסולאריים שלהם על הסיפון ומטעינים את הסוללות שלהם במהירות בין פעולות לפעולות. חברות תחזוקה סולאריות כמו Bland Company האמריקאית ו-Premier Solar Cleaning גילו ששימוש במים דה-יונים עם מברשת מתגלגלת או מותקנת ברכב מאפשר להם לנקות פנלים ללא שימוש בסבון, מה שמותיר שאריות שלא רק מצלילות פנלים אלא מושכות לכלוך.
יצרנית חומרי הסיכה Polywater מייצרת שטיפת פאנלים סולאריים כדי לעזור למים להסיר לכלוך מבלי להשאיר סרט מאחור. SunSystem Technology משתמשת בתערובת של חומץ מדולל ומי חמצן כדי להסיר לכלוך. כמו כן, בעלי בתים יכולים לשטוף את הפאנלים הסולאריים שלהם באופן ידני באמצעות צינור גינה וספוג רך ללא חומרי ניקוי. מדענים מאוניברסיטת Heriot-Watt בסקוטלנד ובפרויקט שמומן על ידי נאס"א בארה"ב פיתחו דרכים לגרום לפאנלים סולאריים לרטוט כדי לנער את אבק פני השטח. הפתרון של Heriot-Watt מחבר מנוע זרם ישר (DC) לחלק האחורי של הפאנל שניתן לכוונן כדי לגרום לתנודות אנכיות.
ציפוי ננו-חלקיקים
מדענים במרכז המחקר המתקדם הבינלאומי למתכות אבקה וחומרים חדשים (ARCI) במחלקת המדע והטכנולוגיה של הודו פיתחו ציפוי פאנל סולארי כדי למנוע הצטברות של לכלוך בסביבות קשות. בהודו, יעילות פאנל PV מושפעת משילוב של טמפרטורות גבוהות, לחות גבוהה וזיהום גבוה. הטכנולוגיה המבוססת על חלקיקים דוחה אבק כך שהוא נשטף בקלות במים והוא שקוף ביותר, כך שהציפוי אינו מפחית את יעילות הפנל.
עבודת ניקוי ידנית
ניקוי ידני של מערכת הפוטו-וולטאית הוא דרך מיושנת וטובה! רובוטים, רטט ללא מים או פתרונות ציפוי מיוחדים הם חדשניים ויעילים, עם זאת, ישנם תרחישים רבים שבהם פתרונות מסוג זה יכולים להיות די יקרים ולא יעילים. זה חל במיוחד עבור מתקנים קטנים, למגורים או מערכת סולארית מסחרית, כמו גם מבנים ומתקנים מיוחדים כגון חקלאות. כדי לבצע את המשימה בצורה נכונה, ישנם כמה מכשירים שיעזרו רבות בניקוי פאנלים סולאריים.
מצד אחד, יש הרבה מברשות מיוחדות המסתובבות תוך כדי צחצוח האדמה מהפאנל. כמו כן, כל מכשיר ניקוי בסיסי כמו אלה המשמשים על שמשות רכב יכול גם לעזור לנו. שימוש במכונות לחץ מים כגון מכונת שטיפה בלחץ גבוה של Karcher יאפשר לנו להשלים את המשימה הרבה יותר מהר תוך חיסכון רב במים.
כיצד המיקום משפיע על ניקוי פאנלים סולאריים
המקום שבו ממוקמים פאנלים סולאריים משפיע גם על אופן ניקוי הפאנלים הסולאריים ובאיזו תדירות צריך לנקות אותם כדי להישאר יעילים. ככלל, יש לנקות אותם לפחות פעם או פעמיים בשנה. אבל במקומות מסוימים, הם עשויים להפיק תועלת מניקוי תכוף יותר.
אזורים מזוהמים. לוחות PV המותקנים באזורים עם רמות גבוהות של זיהום, במיוחד ליד מפעלים, כבישים מהירים או שדות תעופה, יחוו רמות גבוהות של לכלוך אטמוספרי והצטברות שמן.
אזורים מיוערים. סביר להניח שמתקנים עם עצים רבים בקרבת מקום יישמטו יותר עלים על הפנלים, מה שחוסם את ספיגת אור השמש. עצים מושכים גם ציפורים שעלולות לגרום להצטברות של גללים שמסתירים את תאי ה-PV ופוגעים בפני השטח עקב חומציות, ומפחיתים את היעילות.
מדבריות. אזורים כמו המזרח התיכון ודרום מערב ארה"ב עם אקלים יבש ומאובק רואים הצטברויות גדולות יותר של חול על לוחות PV שחוסמים אור ומגרדים את פני השטח. באזורים כמו קליפורניה או אוסטרליה, אפר משריפות בר יכול ליפול במהירות על לוחות בגושים גדולים.
בנוסף, זווית הגג שבה מותקנים לוחות PV משפיעה על תדירות הניקוי שלהם. פנלים המותקנים בזווית זוכים לניקוי רב יותר מנגר מי גשמים מאשר פנלים שטוחים, שבהם מים יכולים להצטבר בבריכות ולהשאיר אחריהם שאריות. ככל שגודל המתקן גדול יותר, ייצור החשמל נחסם יותר כאשר הפאנלים מלוכלכים, ולכן אתרים סולאריים מסחריים גדולים דורשים ניקוי לעתים קרובות יותר מאשר מערכות מגורים. כתוצאה מכך, פתרונות רובוטיים מתאימים יותר למערכות מסחריות.
כיצד לאמוד מתי הגיע הזמן לנקות פאנלים סולאריים
הדרך הברורה ביותר לדעת מתי צריך ניקוי פאנלים סולאריים היא מתי היעילות של המערכת מתחילה לרדת. הזיהום בדרך כלל גבוה יותר במהלך החורף כאשר אוויר קר לוכד מזהמים קרוב יותר לקרקע מאשר האוויר החם יותר של הקיץ. זה אומר שהאביב הוא הזמן הטוב ביותר בשנה לניקוי פאנלים סולאריים, מכיוון שהם נעשים חמים מדי למגע במהלך הקיץ. הזמן הטוב ביותר ביום לנקות אותם הוא בבוקר או מוקדם בערב כשהם קרירים יותר. ניקוי מערכת סולארית לקרוואן הוא הכרחי כמו ניקוי מערכות סולאריות ביתיות או מסחריות.
ישנן חברות שעובדות על דרכים להשתמש בטכנולוגיה מתקדמת כדי לנטר את מצב הפאנלים הסולאריים ולהסיר חלק מהניחושים. חוקרים בספרד קיבלו פטנט על פתרון שמחבר חיישן למשטח הזכוכית של פאנל ומשתמש בנורת LED כדי למדוד את כמות הלכלוך שהצטברה. המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת בארה"ב (NREL) מפתחת גם דרך לנטר את כמות לוחות החשמל המייצרים מדי יום כדי לזהות מתי הלכלוך החל לדרדר את התפוקה.
הפלטפורמה מבוססת הענן של Ecoppia משתמשת בחיישנים ולמידת מכונה כדי לנטר מערכת PV סולארית, לאסוף נתוני מזג אוויר ולנסוע בין עוקבים לניקוי לוחות בלוח זמנים אופטימלי. אם אתה רוצה לדעת יותר על האופן שבו פאנל סולארי מלוכלך משפיע על תפוקת האנרגיה של מערכת אנרגיה סולארית וכיצד להימנע מכך, עיין בפוסטים שלנו על הפסדי הצללה ואובדן לכלוך.