So sánh các phương pháp làm sạch pin mặt trời hiệu quả

Làm thế nào để thiết kế chống sét hệ thống pin mặt trời mái nhà hiệu quả hơn? Không thể bỏ qua việc chống sét và nối đất của hệ thống pin mặt trời (PV) mái nhà. Do đó, trong quá trình lắp đặt hệ thống, không chỉ phải quan tâm đến công nghệ tiếp đất và chống sét khoa học mà còn phải tăng cường khả năng chống sét của hệ thống theo điều kiện hiện trường.

Theo phương pháp truyền thống:

1/ Bằng bàn chải mềm và bọt biển:

Sau khi các tấm pin mặt trời được lắp đặt, chúng ta cần đảm bảo tốt việc duy tuy bảo dưỡng. Trước tiên, nên đọc kỹ và làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất về các quy trình lắp đặt, sử dụng và bảo trì định kỳ.

Để bắt đầu, không nên sử dụng vật liệu tẩy rửa có tính ăn mòn để vệ sinh tấm PV, thay vào đó, nên dùng bàn chải mềm hoặc miếng bọt biển để làm sạch. Nếu sự cố xảy ra, có thể làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của pin.

2/ Làm sạch pin bằng hỗn hợp nước có nhiệt độ phù hợp:

Có thể dùng nước ấm hoặc lạnh để loại bỏ phân chim và bụi bẩn bám trên bề mặt pin. Tuy nhiên nếu nước quá nóng hoặc quá lạnh đều gây bất lợi, khiến kính bị nứt do nhiệt độ cực đoan. Ngoài ra, nên chọn thời điểm tốt nhất để vệ sinh, khoảng thời gian từ 6 giờ đến 7 giờ sáng là tốt nhất, sử dụng nước có nhiệt độ tương đương môi trường xung quanh để vệ sinh tấm PV.

Theo giới chuyên gia, nên dùng bằng nước lọc sạch, hoặc nước khử ion. Nước sạch giúp loại bỏ hết các hạt bám trên bề mặt của pin, nhất là nước mềm, sạch.

3/ Làm sạch pin mặt trời bằng quy trình 3 bước:

Một là: Chọn thời gian mát nhất trong ngày, tránh lúc nhiệt độ ngoài trời quá nóng, tốt nhất là vào buổi sáng sớm.

Hai là: Dùng vòi có áp lực, nó sẽ giúp loại bỏ mọi bụi bẩn mà không cần bất kỳ chất tẩy rửa nào.

Ba là: Nên vệ sinh kỹ mọi vị trí trên pin. Nếu vòi rửa không hết bụi bẩn, có thể dùng miếng bọt biển mềm kết hợp nước lau sạch.

Làm sạch pin mặt trời bằng công nghệ mới:

1/ Bằng bộ đôi drone và robot:

Theo trang tin công nghệ trực tuyến Mỹ (NAC), startup của Bỉ ART Robotics (ART) vừa nghiên cứu phát triển thành công hệ thống làm sạch pin mặt trời, dùng cặp đôi máy bay không người lái (drone) 6 cánh quạt mang robot lên mái nhà để vệ sinh tấm PV. Trước cách làm này, giải pháp dùng drone phun nước xà phòng lên những tấm pin mặt trời nhưng vẫn tồn tại nhược điểm là hết pin nhanh, không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt pin nên mức độ làm sạch không đạt yêu cầu mong muốn. Để khắc phục, các kỹ sư ở ART đã cho ra đời hệ thống cặp đôi Helios gồm một drone 6 cánh quạt bay trên không và một robot di chuyển linh hoạt trên bề mặt tấm pin và làm sạch đạt hiệu quả cao.

Cặp đôi Helios có nguyên lý hoạt động như sau: Trước tiên, drone sẽ mang theo robot bay lên mái nhà. Sau đó, nó xác định vị trí của pin mặt trời nhờ hệ thống thị giác máy tính, bay tới và đặt robot lên đó. Drone quay trở lại điểm cất cánh ban đầu và đáp xuống, trong khi robot di chuyển qua lại trên các tấm pin để lau dọn. Robot dễ dàng di chuyển qua các tấm pin đặt cạnh nhau, làm sạch bằng bàn chải và máy hút bụi.

Sau khi hoàn thành công việc, robot sẽ truyền tín hiệu không dây đến drone. Drone bay lên mái nhà, đón robot và mang nó trở lại mặt đất. Toàn bộ quá trình này được thực hiện hoàn toàn tự động, nhưng vẫn cần người ở mặt đất giám sát và điều khiển bằng tay nếu cần.

2/ Làm sạch bằng tĩnh điện:

Viện Công nghệ Massachusetts Mỹ (MIT) thông báo cho biết họ vừa phát triển thành công phương pháp mới, sử dụng lực đẩy tĩnh điện để vệ sinh bụi bẩn, hạn chế nhu cầu vệ sinh pin liên tục bằng nước và chổi như hiện nay. Theo MIT, do bề mặt lớn lại tiếp xúc trực tiếp với môi trường nên các tấm PV dễ tích bụi trên bề mặt, làm giảm hiệu quả sinh điện. MIT ước tính, nếu việc làm sạch các tấm PV như hiện nay thì ước tính sử dụng khoảng 10 tỷ gallon (1 gallon = 4,54 lít) nước mỗi năm - đủ để cung cấp nước cho 2 triệu người tiêu dùng.

Được sự hỗ trợ từ công ty năng lượng Ý - Eni. S.p.A. thông qua Sáng kiến ​​Năng lượng MIT, các chuyên gia ở MIT đã phát triển phương pháp làm sạch mới không dùng nước, sử dụng lực đẩy tĩnh điện để làm cho các hạt bụi tách ra khỏi bề mặt pin hiệu quả. Một điện cực ở dạng thanh được dẫn qua bề mặt của pin, truyền điện tích cho các hạt bụi. Sau đó, một điện tích khác được đặt vào chính tấm pin, làm nhiệm vụ đẩy các hạt bụi ra ngoài.

Hệ thống có thể vận hành tự động nhờ một động cơ điện đơn giản, còn các thanh dẫn kim loại chạy dọc theo các mặt bên của pin. Kỹ thuật này cũng có thể áp dụng cho các tấm gương của các nhà máy nhiệt mặt trời, hạn chế dùng nước và chổi.

Theo MIT, hiệu quả kinh tế của phát minh nói trên rất lớn. Các thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm cho thấy, sự sụt giảm sản lượng năng lượng từ pin xảy ra mạnh ngay khi bắt đầu quá trình tích tụ bụi, có thể mất tới 30% chỉ sau một tháng nếu không được vệ sinh. Ngay cả việc giảm 1% điện năng đối với các trang trại điện mặt trời cỡ 150 MW cũng gây thiệt hại khoảng 200.000 USD hàng năm. Nếu quy mô toàn cầu, sự sụt giảm 3 đến 4% sản lượng điện từ các nhà máy NLMT không hề nhỏ, vuột mất từ 3,3 tỷ đến 5,5 tỷ USD.

Làm sạch bằng nước chiếm khoảng 10% chi phí vận hành của các nhà máy năng lượng mặt trời tập trung. Vì vậy công nghệ mới của MIT sẽ làm giảm chi phí, nâng cao sản lượng điện và hạn chế công sức cho chủ đầu tư hay các hộ gia đình. Ngoài ra nó còn giúp ngành công nghiệp NLMT phát triển, lắp đặt thêm nhiều công trình, kể cả ở những nơi khan hiếm nước như ở các vùng sa mạc./.

KHẮC NAM - CHUYÊN GIA TẠP CHÍ NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM (THEO: RCC/RPC/NME/NAC - 3/2022)

Link tham khảo:

1/ https://www.residencestyle.com/5-methods-of-cleaning-solar-panels/

2/ https://ratedpower.com/blog/clean-solar-panels/

3/ https://news.mit.edu/2022/solar-panels-dust-magnets-0311

4/ https://newatlas.com/drones/helios-solar-panel-cleaning-drones/