Avec le développement rapide des énergies propres dans le monde, la production d’énergie photovoltaïque est devenue une force importante dans la transformation énergétique. En tant que cœur des systèmes de production d'énergie photovoltaïque, l'efficacité de la production d'énergie des modules photovoltaïques affecte directement les performances et les avantages économiques de l'ensemble du système. Les modules photovoltaïques sont exposés pendant une longue période à des polluants tels que la poussière, les déjections d'oiseaux et les feuilles à l'extérieur, ce qui peut bloquer la lumière du soleil et réduire l'efficacité de la production d'énergie des modules. Un nettoyage régulier des modules photovoltaïques est donc particulièrement important. Cependant, le nettoyage des modules photovoltaïques n’est pas qu’un simple processus de rinçage, il nécessite certaines exigences techniques et normes d’exploitation.
1 L'importance du nettoyage des modules photovoltaïques
La surface des modules photovoltaïques doit être maintenue propre pour garantir une absorption optimale de la lumière et une efficacité de production d’électricité. Des recherches ont montré que les polluants tels que la poussière, le sable et les déjections d'oiseaux accumulés à la surface des composants peuvent sérieusement affecter la production d'électricité des systèmes photovoltaïques. Le nettoyage et l'entretien des modules photovoltaïques sont particulièrement importants dans les zones soumises à de fortes tempêtes de poussière et de sable.
1. Améliorer l’efficacité de la production d’électricité
Les polluants à la surface des modules photovoltaïques réduiront leur absorption de la lumière solaire et diminueront leur efficacité de conversion photoélectrique. Selon des données expérimentales pertinentes, la production d'énergie des modules photovoltaïques non nettoyés peut diminuer de 5 à 20 %, et dans des conditions extrêmes, cette perte est encore plus élevée. Un nettoyage régulier peut restaurer efficacement la capacité de production d’électricité du système photovoltaïque.
2. Prolonger la durée de vie des composants
L'accumulation à long terme de polluants affecte non seulement l'efficacité de la production d'électricité des modules photovoltaïques, mais peut également endommager les matériaux des modules. En particulier dans les zones soumises à de fortes tempêtes de sable, une couverture prolongée de la surface du composant par du sable et de la poussière peut provoquer une légère usure de la surface vitrée du composant, accélérant ainsi le vieillissement du matériau. Un nettoyage régulier peut prévenir l’usure et prolonger la durée de vie des composants.
3. Améliorer l’efficacité économique
Pour les grandes centrales photovoltaïques, l’entrée et la sortie des modules photovoltaïques de nettoyage sont étroitement liées. Un nettoyage régulier peut améliorer l'efficacité globale de la production d'électricité du système, augmenter les revenus de production d'électricité et réduire les pertes économiques causées par une diminution de la production d'électricité. Dans le même temps, prolonger la durée de vie des composants peut également réduire les coûts de maintenance et de remplacement, améliorant ainsi les avantages économiques globaux du projet.
2 Sources courantes de pollution dans les modules photovoltaïques
Les sources de pollution des modules photovoltaïques varient en fonction de facteurs tels que la géographie, l'environnement et la météo. Les sources de pollution courantes sont les suivantes :
Duparticules de métal et de sable
Dans les zones sèches et venteuses, la poussière et les particules de sable présentes dans l'air sont les sources de pollution les plus courantes pour les modules photovoltaïques. Le sable et la poussière recouvrent non seulement la surface des composants, bloquant l'exposition à la lumière, mais peuvent également provoquer des frottements et des rayures sur la surface des composants en raison de la force du vent.
Crottes d'oiseaux
Les déjections d'oiseaux recouvrent généralement partiellement les modules photovoltaïques et ont un impact sérieux sur les panneaux, car non seulement elles bloquent la lumière, mais corrodent également les matériaux des panneaux, provoquant une surchauffe locale et affectant l'efficacité globale de la production d'électricité.
Feuilles et autres matières organiques
Il est courant que des matières organiques telles que des feuilles et des cadavres d’insectes s’accumulent sur les modules photovoltaïques des centrales photovoltaïques situées à proximité des forêts ou des terres agricoles. Bien que ces impuretés n’aient pas d’impact significatif, si elles ne sont pas nettoyées à temps, elles peuvent facilement créer des ombres sur la surface des composants, affectant ainsi l’effet de production d’énergie.
Pollution industrielle
Les modules photovoltaïques situés à proximité des zones industrielles peuvent être affectés par la pollution industrielle telle que la fumée et les gaz d'échappement. Ces polluants ont souvent une forte adhérence, sont difficiles à nettoyer et ont un impact plus important sur les composants.
3 principes de base pour le nettoyage des modules photovoltaïques
Le nettoyage des modules photovoltaïques doit suivre certains principes pour garantir l'efficacité du nettoyage tout en évitant d'endommager les modules.
1. La sécurité avant tout
Lors du nettoyage des modules photovoltaïques, il est nécessaire de garantir la sécurité des opérateurs. Surtout lors du nettoyage à haute altitude ou dans les centrales photovoltaïques, il est nécessaire de porter un équipement de protection et de couper l'alimentation électrique pour éviter tout risque de choc électrique.
2. Évitez d'utiliser des produits chimiques corrosifs
Le matériau à la surface des modules photovoltaïques est généralement du verre spécialement traité, qui possède certaines fonctions de résistance à l'usure et aux UV. Mais si des produits chimiques corrosifs sont utilisés pour le nettoyage, cela peut endommager la surface des composants, entraînant une diminution de leurs performances de protection. Par conséquent, il est recommandé d’utiliser des produits de nettoyage neutres ou de l’eau purifiée pour le nettoyage.
3. Température modérée pour éviter les changements brusques de température
Lors du nettoyage des modules photovoltaïques, la température de l'eau doit être proche de la température de surface du module, en particulier lors du nettoyage à haute température ou sous la lumière directe du soleil. Évitez d'utiliser de l'eau froide pour laver brusquement les panneaux photovoltaïques chauds, sinon cela pourrait provoquer des bris de verre.
4. Évitez de rayer la surface des composants
Lors du nettoyage des modules photovoltaïques, des outils de nettoyage doux tels qu'un chiffon doux ou une éponge doivent être utilisés, et les brosses dures ou les outils métalliques doivent être évités pour éviter de rayer la surface du panneau photovoltaïque et d'affecter sa transmission lumineuse.
4 Méthodes de nettoyage des modules photovoltaïques
Selon l'échelle, l'environnement et l'état de pollution des centrales photovoltaïques, différentes méthodes de nettoyage peuvent être sélectionnées :
Le nettoyage manuel est la méthode la plus courante pour les installations ou composants photovoltaïques de petite et moyenne taille, moins pollués. Lors du nettoyage, l'opérateur essuie manuellement avec de l'eau purifiée, une brosse douce et un chiffon. Cette méthode est peu coûteuse et convient à certains projets photovoltaïques distribués ou systèmes photovoltaïques sur toit.
Le nettoyage mécanique est couramment utilisé dans les grandes centrales photovoltaïques, comme les robots de nettoyage automatiques ou les véhicules de nettoyage. Le robot de nettoyage peut marcher de manière autonome sur la surface des modules photovoltaïques et éliminer les polluants de surface en pulvérisant de l'eau et en utilisant des brosses à poils doux. Cette méthode est très efficace et adaptée aux centrales photovoltaïques à grande échelle, mais le coût d’investissement initial en équipement est relativement élevé.
Le nettoyage par drone est une technologie émergente utilisée dans les zones de haute altitude ou éloignées et difficiles d’accès. Les drones transportent des dispositifs de nettoyage capables de pulvériser et de nettoyer rapidement et en toute sécurité les modules photovoltaïques. Il convient aux projets photovoltaïques distribués à haute altitude ou aux centrales électriques avec des limitations de terrain.
Certaines grandes centrales photovoltaïques installent des systèmes de rinçage à eau fixes, qui activent périodiquement des dispositifs de pulvérisation d'eau pour effectuer un rinçage simple des modules photovoltaïques. Cette méthode est plus courante dans les zones disposant de ressources en eau abondantes, ce qui permet de réaliser un nettoyage automatisé et de réduire les opérations manuelles.
5 Précautions pour le nettoyage des modules photovoltaïques
Sélection du temps de nettoyage
Le meilleur moment pour nettoyer les modules photovoltaïques est le matin ou le soir, en évitant la lumière directe du soleil et les températures élevées afin d'éviter un chauffage inégal et le bris du verre. Pendant ce temps, les temps pluvieux ou venteux forts doivent être évités pendant le processus de nettoyage pour garantir un fonctionnement sûr.
Exigences en matière de qualité de l'eau
En raison de la sensibilité des matériaux de surface des modules photovoltaïques, la qualité de l'eau utilisée pour le nettoyage doit être aussi propre que possible, en évitant l'utilisation de sources d'eau contenant beaucoup de minéraux ou d'impuretés. Sinon, des taches d'eau résiduelles ou des impuretés pourraient former du tartre sur la surface des modules photovoltaïques, affectant l'efficacité de la production d'électricité.
Entretien et nettoyage réguliers
La fréquence de nettoyage des modules photovoltaïques doit être raisonnablement adaptée aux conditions environnementales locales et aux caractéristiques climatiques. Dans les zones plus poussiéreuses, il est recommandé de nettoyer une fois tous les trimestres, tandis que pour les zones moins polluées, un nettoyage tous les six mois à un an est suffisant.
Inspection et réparation des composants
Pendant le nettoyage, les opérateurs doivent également inspecter régulièrement les modules photovoltaïques pour déceler des fissures, des rayures ou un vieillissement. Si des anomalies sont constatées, les composants endommagés doivent être réparés ou remplacés en temps opportun pour garantir la capacité globale de production d'électricité du système photovoltaïque.