На солнечной энергетической ферме недалеко от Будапешта в Венгрии робот-уборщик усердно справляется с сегодняшней задачей. Сотни квадратных метров солнечных панелей ждут очистки – максимально быстро и эффективно. И без использования химикатов или каких-либо нежелательных выбросов в окружающую среду.
Робот – результат совместного проекта норвежских исследователей и венгерской компании ProDSP Technology.
«Хорошо известно, что солнечные панели работают более эффективно, когда они чистые», – говорит исследователь и руководитель проекта SINTEF Мартин Беллманн, который в своей повседневной работе разрабатывает то, что известно как экологически чистые энергетические технологии. "Но что нового здесь, так это то, что мы разработали робота для этой работы. Это означает, что солнечные элементы очищаются быстро и эффективно с минимальным износом или воздействием на окружающую среду », – говорит он.
Есть грязь и есть грязь
Очистка солнечных элементов с помощью робота может показаться простой задачей, но есть грязь и есть грязь. А когда очищается солнечная ферма, охватывающая несколько квадратных километров, нельзя использовать химикаты и не должно быть ущерба окружающей среде. Так как же нам справиться с такой задачей??
Исследователь солнечных элементов Биргит Рюнинген изучает набор стеклянных пластин в лаборатории дневного света SINTEF.
Все они по порядку загрязнены, но в разной степени.
Причина в том, что рассматриваемая грязь была нанесена точно. Эти пластины теперь будут подробно изучены исследователями, чтобы дать ответы о том, насколько загрязнение поглощает солнечный свет.
Это заключительный этап проекта.
Есть действительно всякая грязь. «Степень, в которой частицы пыли и загрязнение влияют на солнечные элементы, очень зависит от местоположения», – объясняет Райнинген.
В начале проекта она провела исследование литературы, чтобы выяснить, как такая грязь влияет на окружающую среду, но обнаружила, что существующие исследования, посвященные загрязнению воздуха и частицам пыли, по большей части были направлены на человеческое тело. Тем не менее, она нашла примеры исследования способов воздействия песчаных бурь на солнечные батареи, установленные на Ближнем Востоке. Другими словами, необходимы дополнительные исследования, чтобы предоставить ученым более подробную информацию по этому вопросу.
«Мы видели, что одни частицы пыли поглощают свет, а другие его отражают», – говорит Райнинген. «И мелкие частицы отражают больше света, чем более крупные, тогда как некоторое загрязнение отложения является биологическим и действует как своего рода« солнечный фактор »», – говорит она. И некоторые покрытия окалины толще, чем другие.
Однако их всех объединяет то, что они должны быть удалены, чтобы солнечные элементы функционировали оптимально в соответствии со спецификациями.
По этой причине исследователи разработали метод очистки, который является быстрым и чувствительным, а также экологически безопасным. И который может справиться со всеми различными типами заражения, с которыми мы сталкиваемся.
Очистка является частью нормальной работы
Норвежская компания Scatec Solar строит, владеет, управляет и обслуживает солнечные энергетические фермы во многих странах, включая Чешскую Республику, Южную Африку, Руанду, Гондурас и Иорданию.
В прошлом году на сайтах компании было выработано 791 ГВтч. Это эквивалентно потреблению 200 000 средних домохозяйств в ЕС.
Руководитель проекта Кэролайн Сиссенер из Scatec Solar описывает решение норвежских исследователей как интересное, особенно для ферм солнечной энергии, расположенных на Ближнем Востоке.
«Очистка является частью стандартных рабочих процедур на наших солнечных электростанциях, где оборудование очищается не реже одного или двух раз в год, чтобы избежать загрязнения. Это включает в себя удаление всего: от песка до птичьего помета », – говорит она. "Но частота уборки зависит от местоположения. Если ферма расположена в пустыне, панели потребуют более частой очистки, потому что солнечные элементы покрываются почвой и песком », – говорит Сиссенер.
Далее она говорит, что Scatec Solar часто использует ручные методы очистки, потому что они эффективны и недороги, но компания также использует автоматизированные системы.
«Роботы-уборщики могут предложить актуальное и привлекательное решение для парков солнечной энергии, расположенных в районах, где требуется частая уборка», – говорит Сиссенер.
Она также сообщает нам, что ручные методы важны для Scatec в некоторых ситуациях, потому что они обеспечивают работу на местном уровне. Выбранный метод оценивается в каждом конкретном случае, а также принимаются во внимание экологические факторы, такие как нехватка воды и соседняя сельскохозяйственная деятельность.
Рука робота и микродуш
Робот-пылесос, который сейчас находится в лаборатории SINTEF, прошел ряд испытаний. Исследователи экспериментировали с различными чистящими салфетками, химикатами и подходами к нанесению давления воздуха – все они, конечно же, были протестированы на разных типах загрязнений.
«Жизненно важно, чтобы мы не выбрасывали химические загрязнители в окружающую среду», – объясняет Райнинген. «Поэтому мы отказались от использования традиционных чистящих средств и в конечном итоге использовали невероятно маленькие микрокапли воды, которые« распыляются »на стекло почти как пар. Затем робот использует микро-чистящую салфетку, которая эффективно удаляет частицы загрязнений.
Поскольку солнечные элементы могут подвергаться износу, исследователи также много работали над разработкой методов контроля давления, оказываемого чистящей рукой робота.
"Очень важно, чтобы робот не поцарапал чувствительную стеклянную поверхность.
Даже небольшие царапины могут снизить эффективность солнечных элементов ", – объясняет Рюнинген, добавляя, что" теоретически это должно работать и на окнах, что откроет для нас более широкий рынок!," она говорит.