Ινδοί επιστήμονες ανέπτυξαν ένα νέο μοντέλο για την πρόβλεψη των απωλειών ρύπανσης σε ηλιακές μονάδες διπλής όψης

Ερευνητές από το Ινδικό Ινστιτούτο Μηχανικής Επιστήμης και Τεχνολογίας (IIEST Shibpur) ανέπτυξαν ένα νέο μοντέλο βασισμένο στη φυσική για την εκτίμηση της συσσώρευσης σκόνης στις μπροστινές και πίσω επιφάνειες των μονάδων διπλής όψης. «Αυτό το μοντέλο μπορεί επίσης να εφαρμοστεί τόσο σε εργοστάσια ταράτσας όσο και σε εμπορικά εργοστάσια», δήλωσε ο ερευνητής Saheli Sengupta. "Στην Ινδία, δεν υπάρχει ακόμη μεγαλύτερο εργοστάσιο μονάδων διπλής όψης, επομένως δεν μπορούμε να επικυρώσουμε το μοντέλο σε μεγαλύτερες συσκευές. Ωστόσο, αυτό είναι το ερευνητικό μας σχέδιο που στοχεύει στη διεξαγωγή της ίδιας έρευνας σε μεγάλα εργοστάσια από την Ινδία και το εξωτερικό."

Πρότυπες Αρχές

Το προτεινόμενο μοντέλο λαμβάνει υπόψη ορισμένες παραμέτρους εισόδου, όπως η συγκέντρωση σωματιδίων (PM), η κλίση του πάνελ, η γωνία πρόσπτωσης του ήλιου, η ηλιακή ακτινοβολία, το albedo και οι προδιαγραφές φωτοβολταϊκών μονάδων. Λαμβάνει επίσης υπόψη τις καιρικές παραμέτρους όπως την κατεύθυνση του ανέμου, την ταχύτητα του ανέμου και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Αυτό το μοντέλο υπολογίζει τη συσσώρευση σκόνης στην μπροστινή επιφάνεια των φωτοβολταϊκών μονάδων λαμβάνοντας υπόψη τα φαινόμενα καθίζησης, ανάκαμψης και επαναιώρησης. Η καθίζηση αναφέρεται στη σκόνη που πέφτει στο έδαφος, η αναπήδηση αναφέρεται σε σωματίδια που αναπηδούν πίσω στον αέρα και η επαναιώρηση αναφέρεται στην καθίζηση σωματιδίων που ανυψώνονται από μηχανισμούς όπως ο άνεμος και οι αναταράξεις του αέρα.

Στη συνέχεια, το μοντέλο υπολογίζει τη συσσώρευση σκόνης στην επιφάνεια ενώ εξετάζει τα φαινόμενα καθίζησης, ανάκαμψης και επαναιώρησης. Εξετάζονται διαφορετικοί τύποι εναπόθεσης σωματιδίων στο πίσω μέρος, συμπεριλαμβανομένων των σωματιδίων που κινούνται με τη ροή του αέρα και των σωματιδίων που ανασηκώνονται από την επιφάνεια. Στη συνέχεια, το μοντέλο υπολογίζει τη διαπερατότητα και αξιολογεί την ικανότητα του υλικού να επιτρέπει στο φως να περάσει με βάση προηγούμενα αποτελέσματα. Το μοντέλο καθορίζει την παραγωγή ενέργειας των φωτοβολταϊκών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής αθροίζοντας την ακτινοβολία δέσμης, τη διάχυτη ακτινοβολία και την ανακλώμενη ακτινοβολία του εδάφους.

Αποτελέσματα παρατήρησης

Οι ερευνητές είπαν, «Σύμφωνα με παρατηρήσεις, η επιφανειακή πυκνότητα της σκόνης στο πίσω μέρος του γυάλινου υποστρώματος είναι 0,08 g/m2 στις 34 ημέρες, 0,6 g/m2 στις 79 ημέρες και 1,8 g/m2 στις 2126 ημέρες, η οποία αποκλίνει από υπολογισμοί βάσει μοντέλου κατά 10%, 33,33% και 4,4% αντίστοιχα." Η επιφανειακή πυκνότητα της σκόνης που συσσωρεύεται στην πίσω επιφάνεια του γυάλινου υποστρώματος είναι περίπου το 1/6 αυτής στην μπροστινή γυάλινη επιφάνεια, η οποία επικυρώνεται επίσης από το μοντέλο. «Επιπλέον, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι, το σφάλμα μεταξύ της παρατηρούμενης παραγωγής ρεύματος συνεχούς ρεύματος και της υπολογισμένης παραγωγής ισχύος συνεχούς ρεύματος είναι 5,6% στο πίσω μέρος και 9,6% στο μπροστινό μέρος.

«Είναι απαραίτητο να επικυρωθεί αυτό το μοντέλο σε εργοστάσια διπλής όψης υψηλής χωρητικότητας σε διαφορετικές τοποθεσίες», κατέληξαν οι μελετητές.