[发明专利]一种低成本且具有智能清洗功能的光伏系统

说明书

本发明公开了一种低成本且具有智能清洗功能的光伏系统，包括多块装有第一喷淋系统的光伏板和控制装置，所述第一喷淋系统包括安装在光伏板上部的第一喷淋装置和第一控制阀，所述光伏系统还包括第一透光玻璃系统和第二透光玻璃系统，所述第一透光玻璃系统包括第一透光玻璃、光伏清洗机器人和第一照度传感器，所述第二透光玻璃系统包括第二透光玻璃、第二喷淋装置、第二进水管、第二控制阀和第二照度传感器，所述控制装置分别与光伏清洗机器人、第一控制阀、第二控制阀、第一照度传感器和第二照度传感器连接，用于控制第一控制阀和第二控制阀的工作。本发明结构简单，成本低廉，可使光伏板的清洗频率更加合理，进一步降低了光伏系统的运行成本。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体地说是一种低成本且具有智能清洗功能的光伏系统。

背景技术

太阳能光伏发电作为一种即清洁又环保的可再生能源，是当今世界日益关注的热点之一，近年来，国内外都在大力推广太阳能光伏发电，积极进行光伏电站的建设。然而，受材料科学等技术发展限制，光伏组件的转换效率还处于较低水平，一般条件下不会超过17%，且在发电时外界环境还会对其转换效率造成较大的不利影响，如光伏组件表面灰尘覆盖。由于光伏组件需要直接接受阳光照射，而大规模光伏电站主要位于内陆干燥少水地区，空气中的大量灰尘覆盖，一方面会遮挡太阳光线对组件的照射，减少了投射到光伏电池表面的太阳辐射量，从而使光伏组件发电量下降；另一方面会引起热斑效应，不仅造成发电量损失，影响组件的寿命，同时还可能造成安全隐患。

为减少灰尘对光伏组件的不利影响，现有技术主要采用定期对光伏组件进行清洗，较湿润地区的清洗频率一般为2～3月一次，西北等较干燥地区清洗频率一般15～30天一次。目前光伏组件清洗方式主要有人工擦洗、高压水枪清洗、喷淋清洗、专业设备清洗和片上机器人清洗等，每种清洗方式都有各种的优缺点，目前缺少成本低且清洁效果较好的清洗方式。人力擦洗是指工人手动擦洗光伏组件，优点是用水量低和擦洗干净，缺点是清洗效率低、清洗周期长和人力成本高；高压水枪清洗是指工人利用高压水枪冲洗光伏组件，优点是清洗效率高，缺点是用水量大、清洗效果较好、会造成光伏组件出现裂纹和山地电站无法应用；喷淋清洗是指利用安装在光伏组件上部的喷淋设备来清洗光伏组件，优点是不需人工和清洗效率高，缺点是清洗效果一般和用水量大，专业设备清洗是指采用专业清洗车设备依次对光伏组件进行清洗，优点是用水量小、清洗速度快和清洗效果好，缺点是清洗成本高、只适合平地使用和需要专业人员操作，片上机器人清洗是指利用一些小型的安装在光伏组件上的爬壁式智能清洁设备清洗光伏组件，优点是清洗效果好、用水量少和无需人工，缺点是只能清洗一块光伏板，不能从一块太阳能板自动换到另一块太阳能板上进行清洁，难以大量投入使用，应用成本较高。此外，目前现有技术对光伏组件的清洗周期大多根据经验进行判断，清洗频率过低将影响光伏转换效率，清洗频率过高又将造成水资源浪费，提高发电系统运行成本。

为解决上述技术问题，专利号201711166079 .5，名称为“一种光伏板表面灰尘清洗控制方法和装置”的发明专利提供了及一种光伏板表面灰尘清洗控制技术，通过采集光伏板表面积聚不同天数的灰尘后光伏板产生的日发电量信息，可以获得一个基础数据库，在确定电价等经济性因素后，可根据基础数据库确定光伏板的经济电费损失，并在清洗成本确定的前提下确定最佳清洗间隔时间，该专利技术虽然可以较好地确定光伏板的最佳清洗间隔时间，但应用时需建立当地的基础数据库，需在连续若干天进行测试，测试时受天气和环境影响影响较大，建立数据库的成本太高，只适合特定地点的大规模的光伏电站使用。

专利号201310724490 .5，名称为“一种光伏组件自动清洗系统”的发明专利提供了光伏组件自动清洗技术，根据光伏组件的环境参数进行分析计算得到污浊物累积值，在污浊物累积值大于预设累积值的情况下，生成清理污浊物的清洗控制信号。该专利技术虽然实现了光伏组件的自动清洗，节省了大量的人力物力，但一方面并未对如何根据环境参数和污浊物累积的统计算法确定各种环境因素累积下所产生的污浊物累积值进行详细说明，另一方面由于不同地区不同天气的环境参数各不相同，在各种环境下计算确定的污浊物累积值误差较大，会使光伏组件清洗时出现较大偏差。