2016年11月22日,徐州協(xié)鑫光伏電站迎來(lái)入冬的第一場(chǎng)大雪,積雪厚度約為15CM,根據(jù)電站現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn),使用SSG的組件相比正常的組件,積雪可以提前兩天融化滑落(對(duì)比效果見(jiàn)下圖)。而從發(fā)電數(shù)據(jù)也可以看出,同為500KW方陣,下雪后第一天,SSG方陣的平均發(fā)電量為25KWh,對(duì)比方陣的發(fā)電量則為6.3KWh;下雪后第二天,SSG方陣的平均發(fā)電量為957.5KWh,而對(duì)比方陣的發(fā)電量為458.3KWh,SSG方陣發(fā)電量是對(duì)比方陣的2倍多。據(jù)此估算,以20MW光伏電站為例,一場(chǎng)僅僅持續(xù)兩天的積雪,使用SSG就能讓每個(gè)方陣的發(fā)電量平均增發(fā)約520KWh,全站發(fā)電量增發(fā)約為21000KWh,按照當(dāng)前三類(lèi)資源區(qū)上網(wǎng)電價(jià)0.98元/W計(jì)算,全站增加收益約為20580元。
眾所周知,在光伏電站的日常運(yùn)行中,發(fā)電效率容易受外界影響而有所損失,常見(jiàn)的外界影響因素包括遮擋、灰塵、霧霾、溫度影響等。進(jìn)入冬季后,對(duì)于我國(guó)中部及北部地區(qū)的光伏電站來(lái)說(shuō),積雪的影響就會(huì)躍居前列,而在持續(xù)的低溫環(huán)境中,如果積雪不能及時(shí)清理,很容易形成結(jié)冰,這不但會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)電效率,而且極有可能對(duì)組件造成不可預(yù)估的損害。
常規(guī)情況下,光伏電站只能安排專(zhuān)門(mén)的人員利用柔軟物品將雪推下,當(dāng)面對(duì)地形復(fù)雜的方陣或者距離地面較高的組件時(shí),幾乎無(wú)從下手,效率低下,同時(shí)耗費(fèi)大量的人力財(cái)力。面對(duì)積雪難題,使用萊恩創(chuàng)科SSG自清潔納米膜層將會(huì)獲得事半功倍的融雪效果,這是因?yàn)镾SG具有超強(qiáng)的親水性。正常天氣時(shí),水滴落在玻璃表面后均勻的鋪展開(kāi),和玻璃表面達(dá)到最大接觸面積,更易帶走大片的污染物,或者用更少的清水或雨水就可以將光伏組件表面的灰塵、沙土清除;而當(dāng)下雪時(shí),SSG能夠?qū)⒎e雪下層逐漸融化的細(xì)小水滴連結(jié)形成一層水膜,在重力的作用下,積雪更容易在水膜上滑動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了更快的融化并滑落。
據(jù)了解,超親水的機(jī)理可以分為粗糙度和光致超親水兩大類(lèi),SSG膜層特殊的納米介孔結(jié)構(gòu),成功的將光致超親水和精細(xì)粗化超親水有機(jī)結(jié)合在一起,即使在無(wú)光照條件下也具有優(yōu)異的超親水性能,提高了SSG膜層在光伏組件自清潔方面的有效作用。
從技術(shù)原理分析,粗糙度致超親水,即通過(guò)對(duì)玻璃表面化學(xué)和幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,使玻璃表面具有一定的粗糙度,從而獲得超親水性能。而光致超親水,是指在紫外光照射下,SSG溶液中的二氧化鈦價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶,在表面生成電子空穴對(duì),電子與Ti4+反應(yīng),空穴則與表面橋氧反應(yīng),使表面氧虛空,從而近處的Ti4+轉(zhuǎn)向Ti3+,Ti3+適于游離水吸附。此時(shí),空氣中的水解離子吸附在氧空位中,成為化學(xué)吸附水(表面形成羥基),化學(xué)吸附水可進(jìn)一步吸附空氣中的水分,形成物理水吸附層,即在Ti3+缺陷周?chē)纬筛叨扔H水的微區(qū)(Ti-OH),而表面剩余區(qū)域仍保持疏水性,這樣在TiO2表面構(gòu)成了分布均勻的納米尺寸分離的親水微區(qū),類(lèi)似于二維的毛細(xì)管現(xiàn)象。由于水滴的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于親水微區(qū)的面積,故宏觀上TiO2表面表現(xiàn)出親水特性,從而侵潤(rùn)表面。
SSG融雪試驗(yàn)效果(SSG側(cè)積雪滑落更快)