Napelemek szennyeződés miatti hatásfokromlása
Környezetünk szempontjából egyre fontosabb a megújuló energiaforrások alkalmazása. Az utóbbi egy évben a Földön 59 GW új fotovoltaikus kapacitást helyeztek üzembe. A napelemes technológiák elterjedésével hátrányaik is előtérbe kerültek. Egyik jelentős probléma a szennyeződések miatti hatásfokromlás, amelyre a kutatók a mai napig nem tudtak egységes, mindenhol alkalmazható megoldást nyújtani. Ám fontos róla beszélni, mivel akár több 10%-os, sőt extrém esetben teljes termeléscsökkenést is okozhatnak a napelem felületén megtapadt szennyeződések. Ezek leginkább nagy napelemparkok esetében okoznak jelentős veszteséget, így ott kiemelten fontos a közbeavatkozás. Tekintettel arra, hogy az egyes földrészeken más és más a szennyeződések forrása, valamint a természetes tisztulást segítő időjárás is eltérő, így egy globális szinten egységes megoldás kivitelezése nem megoldható. Magyarországon elsősorban a madárürülék és a por jelenti a szennyeződések elsődleges okát, míg a sivatagos területeken a homokviharok okoznak kihívást a naperőművek üzemeltetőinek, addig az északi területeken a hó takaró hatása az elsődleges termeléscsökkentő tényező.
Dolgozatomban kitérek a Föld egyes tájegységeinek specifikus problémáira, valamint bemutatom, hogy az adott napelemfajták mennyire érzékenyek a szennyeződésekre.
Bemutatom, mekkora hatása van a termelésre a szennyeződéseknek, példákkal alátámasztva két hazai, illetve több külföldi napelempark esetében. Ismertetem a témában megszületett fontosabb kutatások eredményeit, amelyek nyomán munkámat megkezdtem.
Tanulmányomban két magyarországi napelempark esetét vizsgálom részletesen. Az egy egyik 2015-ben Berettyóújfalun létesült 495kW-os, a másik egy 2013-ban Kisteleken 500kW-os üzembe helyezett naperőmű. A parkok teljesítményanalízise során összegyűjtött napi adatokat felhasználva megalkottam egy termelési modellt, amely a mért adatokat (besugárzás, cellahőmérséklet, külső hőmérséklet), valamint a panelek sajátosságait (degradáció, karakterisztika) figyelembe véve megbecsüli a koszolódás nélküli optimális termelést. Mindkét park esetében próbatisztítást végeztem helyi segítséggel, amelyeket az erőművek beépített monitoring-rendszere dokumentált. Ezek alapján megkísérlek javaslatot tenni egy-egy optimális tisztítási időpontra mindkét fotovoltaikus park esetében.
Végezetül ismertetem a lehetséges tisztítási eljárásokat, azok realitását a két konkrét park esetében, valamint a megfelelő technikákhoz kapcsolódóan megtérülési számításokat végzek.
szerző
-
Nagy Éva Viktória
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
