2.2.1 固定管道式清洁方式
受到农田滴水灌溉的启发,在水资源丰富、地质条件较好的地区,可以把输水管道铺设在光伏电站内部,走向和布局可依据光伏阵列的布局来定。在需要清洗时,可将水管接头打开,对管道附近的组件进行清洗[58]。
青海某20MW光伏电站采用固定式清洁方式,即用软管接有压力的水进行冲洗。在电站内每隔6或7排光伏阵列,在其通道内设置给水栓,考虑冬季温度较低,给水栓为地下栓室内布置。给水栓处设置截止阀和固定水带接口。单个给水栓水量为2.52m3 / h,水压为0.1MPa。站内设冲洗水池一座,供水量相当于使用一个给水栓8h的水量,经过潜水泵加压后送往各个给水栓[60]。图2.6所示为固定管道式喷淋的一个实例[56]。这种喷淋方式适用于环境较好、水量充足的地区,或者分布式的屋顶电站等。由于喷淋式水压不会很大,所以对难以清洁的污垢清理作用较差。喷淋方式的优势在于,夏季电池板温度较高,通过喷淋可以起到除尘和降温的作用,可提高光电转换效率。
图2.6 固定管道式喷淋实例
这种方法有很大的局限性,首先管道铺设在光伏电站内部专门施工,对已建好电站来说施工难度大,而且施工成本较高。同时管道本身的使用寿命能否与光伏电站达到一致也是问题,而且使用人工排布管道,需要人力也较多。当然可以进一步采用类似滴灌的技术,在阵列上端的支架处安装电磁阀控制或PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)控制的喷头,实现自动定时清洁,减少人力资源,但施工成本和清洁设备寿命都存在很大限制。图2.7所示为一种PLC控制的微水清洁系统[61]。这种所谓的微水清洁,实际上是通过PLC控制来节约水资源,本质上并没有改善用水的量。尽管用蓄水池存储雨水经净化再利用,但实际上荒漠地区的雨水量很小,对清洁光伏组件起到的作用很小。综上,固定管道式清洁方式需要充足的水量,对于荒漠地区,修建大规模的蓄水池也是难点,因此难以大面积实施。
图2.7 PLC控制的微水清洁系统