Impactul prafului saharian asupra panourilor fotovoltaice: cum să menții eficiența în condiții de praf

Unul dintre factorii de mediu cu impact major asupra performanței panourilor fotovoltaice este praful. Însă nu vorbim despre orice tip de praf, ci despre praful saharian. Acesta, transportat de vânturi puternice pe distanțe mari, poate ajunge și pe panourile fotovoltaice, afectându-le eficiența.

Așadar, apare întrebarea: Cum să păstrez eficiența panourilor fotovoltaice în condițiile depunerii prafului saharian? Este o problemă de actualitate, cu un impact major asupra performanței acestora, în condițiile în care energia solară este una dintre cele mai curate și eficiente forme de energie, iar orice reducere a performanței sale reprezintă o problemă serioasă.

Dacă vrei să afli cum poți menține eficiența panourilor fotovoltaice în condițiile depunerii prafului saharian, citește întregul articol!

Despre praful saharian

Originea prafului saharian este în vastul deșert Sahara din Africa de Nord, unde furtunile și ciclonii generează curenți de vânt de mare viteză. Acești curenți înalță particulele de praf de la sol și le transportă pe distanțe impresionante, ajungând să parcurgă mii de kilometri prin aer. În unele cazuri, praful saharian poate traversa chiar și oceanul Atlantic, ajungând în regiuni precum Europa, America de Sud, America Centrală, Caraibe și Statele Unite.

Impactul prafului saharian asupra atmosferei și climei este considerabil. Particulele de praf, din cauza dimensiunilor lor mici, rămân în aer pentru perioade îndelungate. Acest aspect duce la generarea unor fenomene climatice precum „furtunile de praf”, care pot influența cantitatea de lumină solară care ajunge pe suprafața Pământului. În unele cazuri, aceste fenomene pot reduce semnificativ temperaturile, având un efect de răcire asupra regiunilor afectate.

Conform unui studiu publicat de NASA, în fiecare an, aproximativ 182 de milioane de tone de praf sunt ridicate de la suprafața deșertului Sahara. Acest volum este echivalentul a 689.290 de semiremorci pline cu praf. [1]

Efectele prafului din Sahara asupra sistemelor fotovoltaice

Potrivit celor mai recente date publicate de Autoritatea Națională de Reglementare în domeniul Energiei (ANRE), România avea, la sfârșitul 2023, un număr total de 110.355 de prosumatori cu o putere totală instalată de 1.442 MW, echivalentă cu puterea combinată a celor două reactoare nucleare de la Cernavodă. În acest context, o scădere de 21% a eficienței sistemelor fotovoltaice poate avea un impact major în capacitatea de producție de energie verde. De unde vine acest impact?

Praful saharian poate acoperi suprafața panourilor, reflectând și difuzând lumina soarelui. Așadar, dacă pentru a beneficia de avantajele energiei verzi atunci când îți instalezi sisteme fotovoltaice, este important să fii la curent cu:

• efectele prafului în general sau ale prafului saharian în particular, asupra panourilor solare;
• măsurile pentru menținerea eficienței panourilor solare în aceste condiții de praf. 

Vom discuta despre fiecare în rândurile următoare.

Mai puțină lumină solară și cer înnorat

Unul dintre efectele majore ale prafului saharian este reducerea cantității de lumină solară care ajunge la sol. Acest praf, suspendat în atmosferă, are capacitatea de a filtra și difuza lumina solară. În timpul evenimentelor majore de praf, cerul devine mai întunecat. Acest fenomen afectează performanța panourilor solare.

În plus, praful din Sahara poate contribui la formarea norilor în atmosferă, reducând lumina solară care ajunge la sol. Efectele înnorării pot fi observate în mod specific în zonele care sunt frecvent afectate de praf saharian.

Praful saharian nu influențează doar lumina solară, ci și temperaturile. În zilele în care praful saharian este prezent în atmosferă, se poate observa o scădere a temperaturilor. Acest lucru se întâmplă deoarece praful blochează o parte din radiația solară, prevenind încălzirea solului.

Reducerea performanței sistemelor fotovoltaice

Praful saharian se depune pe suprafața panourilor, formând un strat de murdărie care reflectă și difuzează lumina solară. Fenomenul reduce transmisia luminii și, prin urmare, puterea energetică a sistemelor fotovoltaice.

Depunerile de praf saharian pe panourile fotovoltaice pot duce la pierderi de performanță semnificative, de până la 21%. Din acest motiv, este importantă monitorizarea periodică a performanței panourilor și intervenția rapidă atunci când este necesar.

Degradarea panourilor fotovoltaice

Mecanismul de degradare implică blocarea luminii solare, eroziunea mecanică a suprafeței panourilor și potențiala coroziune cauzată de particulele de praf. Pentru a-ți menține panourile fotovoltaice în stare bună și a preveni degradarea acestora, este esențială monitorizarea și întreținerea preventivă a panourilor fotovoltaice. Acest proces te poate ajuta să minimizezi impactul prafului și să maximizezi producția de energie.

Metode de curățare a panourilor fotovoltaice de praf

Există mai multe metode de curățare a panourilor fotovoltaice, fiecare cu propriile avantaje și dezavantaje. Acestea includ curățarea:

• manuală: o metodă simplă și accesibilă, ideală pentru sisteme mici sau zone greu accesibile. Presupune curățarea manuală a panourilor cu apă și detergent delicat, folosind un burete;
• mecanică: o opțiune rapidă și eficientă pentru sisteme mari sau zone cu murdărie persistentă. Se utilizează perii rotative sau spray-uri cu presiune mare de apă pentru a îndepărta murdăria și praful;
• chimică: implică utilizarea de soluții chimice speciale diluate în apă, aplicate cu grijă pe panouri;
• electrostatică: utilizează un mop electrostatic care atrage și reține particulele de praf încărcate negativ;
• naturală: prin ploaie, vânt, zăpadă.

Alegerea metodei potrivite de curățare depinde de mai mulți factori, inclusiv de tipul de praf, de condițiile climatice și de resursele disponibile.

Costurile și cheltuielile de curățare trebuie, de asemenea, luate în considerare. Când alegi o metodă de curățare și o frecvență a curățării, este important să iei în considerare impactul asupra performanței panourilor, dar și costurile asociate. Acestea includ costurile privind echipamentul necesar și cele de manoperă pentru curățarea panourilor.

Strategii de prevenire: cum sa eviți depunerea prafului saharian pe panourile fotovoltaice

Strategii de prevenire: cum sa menții eficiența panourilor fotovoltaice în condiții de praf?

Iată o serie de strategii practice pentru a evita depunerea prafului saharian pe panourile fotovoltaice. Implementarea acestor măsuri te va ajuta să menții funcționalitatea eficientă a instalației tale solare și să previi problemele care pot apărea din cauza acumulării de praf.

1. Încearcă să eviți orientarea panourilor solare spre direcția de unde vine vântul predominant care transportă praful saharian. Acest lucru poate ajuta la reducerea acumulării de praf pe panourile solare, crescând astfel eficiența acestora.
2. Un unghi mai mare de înclinare a panourilor solare poate facilita scurgerea prafului și a murdăriei. Asigură-te că există un spațiu suficient între panouri pentru a permite circulația aerului și a preveni acumularea de praf.
3. Tratarea antistatică pentru panouri solare poate fi o soluție eficientă. O astfel de soluție poate reduce aderența prafului la sticlă, păstrând în același timp panourile solare mai curate între curățări și crescând eficiența următoarei spălări.
4. De asemenea, acoperirile hidrofobe pot fi de folos. Acoperirea panourilor solare cu un strat hidrofob poate ajuta la respingerea apei și a prafului.
5. Unele panouri solare sunt dotate cu tehnologii de autocurățare. Acestea pot fi de mare ajutor când vine vorba de menținerea panourile curate.
6. Monitorizarea și întreținerea preventivă a panourilor fotovoltaice. Este necesar să se monitorizeze periodic producția de energie a panourilor solare pentru a detecta eventualele scăderi cauzate de acumularea de praf. Implementarea unui program de întreținere preventivă, care include inspecții periodice ale panourilor solare și curățarea acestora, dacă este necesar, poate ajuta la menținerea eficienței acestora.

În încheiere, este important să reții că un sistem fotovoltaic bine întreținut și curățat își păstrează eficiența pe perioade îndelungate de timp. Cu informațiile potrivite și cu o strategie bine pusă la punct, poți să-ți protejezi investiția și să te bucuri de beneficiile energiei solare, indiferent de condițiile meteorologice.

Surse

[1] “NASA Satellite Reveals How Much Saharan Dust Feeds Amazon’s Plants – NASA.” NASA, NASA, 22 Feb. 2015, www.nasa.gov/centers-and-facilities/goddard/nasa-satellite-reveals-how-much-saharan-dust-feeds-amazons-plants/. Accessed 14 May 2024.
[2] Lasfar, Sara, et al. “Study of the Influence of Dust Deposits on Photovoltaic Solar Panels: Case of Nouakchott.” Energy Sustainable Development/Energy for Sustainable Development, vol. 63, 1 Aug. 2021, pp. 7–15, www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0973082621000569, https://doi.org/10.1016/j.esd.2021.05.002. Accessed 14 May 2024.