前言

清洁能源是能源当前和未来发展的必然趋势。太阳能取之不尽，用之不竭，是清洁能源的重要组成部分，在未来必将成为能源结构调整的重要力量。中国西部广袤的土地，丰富的光照为发展太阳能发电事业提供了优越的前提条件。2021年，习近平总书记考察青海时指出要打造国家清洁能源高地，更加为发展清洁能源指明了方向，坚定了信心。

中国光伏取得了光伏生产制造、光伏发电装机量、光伏发电量三个世界第一。而地处青藏高原的青海则是中国装机发电规模最大的省份，正所谓“世界光伏看中国，中国光伏看青海”。但青藏高原干燥少雨、风沙肆虐的恶劣自然条件给光伏系统维护带来了很大困难，其中，组件表面积灰清洁就是难题之一。

本书围绕光伏组件表面积灰清洁工作，对光伏发电形式、光伏电站组成、灰尘来源、积灰成因、灰尘黏附力的计算、清洁工具及其灰尘去除机理、清洁剂以及清洁可能带来的负面影响等作了较为详细的阐述。无疑，积灰对光伏组件发电量的影响是最直接的，高效率、高质量、低成本地除尘是每个电站的目标。本书旨在将清洁除尘所涉及的理论、方法进行系统梳理，形成较为完备的光伏系统清洁运维的知识体系。在写作过程中，笔者也注意到，光伏组件仅仅追求低成本是片面的，还需要考虑环境因素及周边的生态系统，毕竟清洁使用的水资源对荒漠戈壁生态影响很大。

课题组开展组件清洁技术始于2009年。2009年3月，我同清华大学郑浩峻老师前往格尔木调研电池板表面积灰和除尘工作。3月的格尔木狂风飞沙，我们一行人在电站里辨不清方向，嘴里耳朵里都灌满了沙粒，这是我对风沙的第一次直观认识和感受。从那时起，课题组从擦洗工具入手，开始清洁组件的研究工作，至今已经12年了。此后，我们无数次来往于格尔木、德令哈、共和等地的光伏电站，开展各类调研和实验。

早期研究生中，孟广双、辛元庆、李强在灰尘黏附机理和清洁样机制作方面做了大量的工作，也为课题组后续研究工作奠定了基础。孟广双、辛元庆两位工作后，仍然从事光伏发电相关的研究，因此，我特别邀请他们参与本书的写作。前期制作样机时得益于张波师兄的支持和鼓励，随着研究的深入，我们对灰尘黏附和清洁机理更加关注，并且得到国家自然科学基金的资助，马岩岩、张万福、江平、杭茂尧等人的工作涵盖了光伏发电系统性能分析、灰尘性质测定、积灰成因分析、黏附及其与组件表面间的作用力计算等，张军涛则进一步论述了积灰组件透射性质。同时本科生刘文斌、程新华、郑鹏涛、王志新等人都参与了很多工作。

最后我要感谢上文提到的郑浩峻老师、张波师兄及参与相关工作的同学们，感谢为我整理资料、修改文献的研究生们，包括朱少康、王林泽、张西亚、林光伟、赵岩和彭鑫等，也向书中所引用文献的作者们表示感谢。同时，感谢课题研究资助单位——青海省科学技术厅和国家自然科学基金委员会。

写书的出发点是很好的，希望将光伏系统清洁维护技术整理好，能够为电站维护人员提供系统的知识，也为其他研究同行提供一点思路，但由于认识与能力限制，不免有许多疏漏和不当之处，敬请各位读者批评指正。

高德东
于青海大学
2021年6月