Великі сонячні електростанції зазвичай будуються у пустелях, де багато простору для встановлення тисяч панелей для вироблення енергії. До того ж там рідко бувають похмурі дні, тому майже завжди світить сонце. Але є одна велика проблема: щодня на поверхні сонячних панелей осідає велика кількість піску та бруду, через які виробляється менше електрики. Домашні сонячні панелі можна просто облити зі шланга або почистити щіткою. Але що робити, якщо панелей тисячі чи навіть мільйони? Невже існують бригади робітників, які щодня ходять під палючим сонцем і вручну все це миють?
Очищення сонячних батарей водою
Зрозуміло, на великих сонячних електростанціях немає тисяч робітників, які займаються їх миттям вручну. Це просто неможливо, тому що сонячні панелі встановлені на землях площею десятки або навіть сотні квадратних кілометрів. Наприклад, найбільша сонячна електростанція у світі Midong сягає 133,5 квадратні кілометри й складається з понад 5 мільйонів сонячних панелей.
Найчастіше сонячні панелі обливаються водою, за допомогою важкої техніки чи літальних апаратів. Вода швидко змиває весь бруд, однак у пустелі її доводиться доставляти на вантажівках, а це дуже дорого. До того ж вона обов’язково повинна бути чистою, щоб не залишати на поверхні панелей розводів, які й самі по собі є брудом.
За даними MIT Technology Review, щороку на миття сонячних панелей йде по 10 мільярдів галонів води на рік. Такого обсягу достатньо, щоб забезпечити питною водою близько 2 мільйонів людей. Тому миття сонячних панелей водою вважається ефективним, але дуже затратним способом.
Роботи для миття сонячних панелей
Ще одним ефективним, але менш витратним способом очищення сонячних панелей від пилу є використання спеціальної техніки. За даними журналу IEEE Spectrum, на електростанції Shams 1 неподалік Абу-Дабі (ОАЕ), панелі чистяться за допомогою величезних щіток на роботизованих руках машини. За допомогою цього інструменту очищаються 258 048 дзеркал, які займають площу 2,5 квадратні кілометри. Керівництво станції вважає, що ідеально очищати панелі не обов’язково — головне, щоб їхня відбивна здатність не опускалася нижче 85%.
На сонячних електростанціях також використовуються роботи-пилососи. У 2023 році компанії Reiwa Engine та Enel Green Power розробили робота Sandstorm для сухого очищення панелей. Для рятування від пилу він використовує щітки, а для переміщення — колеса з гарним зчепленням. Апарат здатний пересуватися панелями, навіть якщо вони встановлені не рівно. Також він може переступати з однієї панелі на іншу навіть якщо між ними є проміжок до 50 сантиметрів.
На одній із найбільших сонячних електростанцій Noor Abu Dhabi, яка знаходиться в пустелі на північному сході емірату Абу-Дабі в ОАЕ, також працюють роботи. Їхня кількість перевалює за позначку в 1 400 штук — цього вистачає, щоб двічі на день очищати 3,3 мільйона панелей на день.
Покриття від пилу та вологи
Очищення водою та щітками це, звичайно, добре. Але вода є надто дорогим ресурсом, а щітки дряпають поверхні панелей, знижуючи їхню ефективність. Було б набагато краще, якщо пил просто не сідав на поверхню панелей. Вчені розробили й таку технологію.
2022 року група інженерів з Массачусетського технологічного інституту розробила технологію очищення сонячних панелей за допомогою електрики.
Задум виявився простим. Науковці запропонували протягнути під панелями електричні провідники, які створюють над ними електричне поле. Воно передає заряд частинкам пилу, а протилежний заряд батареї відштовхує їх. Тести в лабораторії показали, що система робоча, причому здатна займатися очищенням навіть за вологості повітря до 95%.
До того ж протягом багатьох років сонячні панелі покриваються гідрофобними розчинами та антистатиком. Перші відштовхують від них краплі дощу та інші рідини, а другі усувають статичний заряд, щоб до панелей не притягувався пил. Це хороший спосіб збільшити термін служби сонячних панелей, але без очищення одним із перерахованих вище способів не обійтися.
БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО: