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3 積塵的影響因素

灰塵在光伏面板上的沉積、附著，受多種因素影響，例如天氣因素、面板放置地點、角度、環(huán)境因素和灰塵性質等。天氣因素對光伏系統(tǒng)的發(fā)電情況影響很大，最常見的有溫度、濕度、陰天、雨雪、風等因素，其中溫度對發(fā)電量的影響最大。另外，下雨、陰天、下雪等天氣對光伏系統(tǒng)的影響同樣不可忽視，也會造成太陽輻射強度的減弱，從而降低光伏系統(tǒng)的發(fā)電量。

影響光伏系統(tǒng)輸出功率的季節(jié)性因素也很明顯，同樣是因為輻射強度的變化而導致發(fā)電量的變化。此外還有實驗計算了光伏面板表面灰塵對照射到其表面的光速的影響。影響光速傳播的綜合因素包括：單位面積內灰塵數(shù)量、灰塵的尺度、太陽光入射角度和波長，并發(fā)現(xiàn)對于光線傳播，入射波長的影響可忽略不計，因為灰塵的顆粒尺寸遠比光線波長要大[11]。

3.1 風

目前研究光伏面板積塵的影響因素中，很少涉及風對灰塵沉積的影響，其實它對灰塵沉積結構影響很大[12]。在一定降雨強度下，雨線與面板表面夾角的不同，雨水對面板表面積塵的沖刷程度也不同，而風決定著雨線與光伏面板的夾角。

Goossens等[13] 經(jīng)過在Negev沙漠的長期觀測發(fā)現(xiàn)：灰塵最大程度沉積通常在最高風速時才會形成。此外，風洞內的實驗表明：在高風速影響下形成的積塵將有更高透射率；通過不同風向對灰塵沉積過程的影響發(fā)現(xiàn)，刮向面板表面的風會提高積塵效果，而刮向面板背面的風幾乎不影響灰塵沉積作用[14]。

Neil等[15]發(fā)現(xiàn)較大風速對沉積在光伏組件表面的非粘結性灰塵有除塵效果。

3.2 降水強度及降塵量

降雨對光伏面板表面的灰塵具有沖刷作用，不同的降雨強度對灰塵的沖刷量不同，通常情況下降雨強度與其沖刷作用成正比。有實驗觀察到，當超過5 mm的降雨時電流約會損失5%。

降塵量是指單位時間靠重力自然沉降到單位面積上的顆粒物的質量，光伏面板表面積塵量主要受它的影響。在沒有雨水沖刷時，時間越久降塵量越多，面板表面的灰塵也逐漸增多，進而加大灰塵對光伏面板的遮擋作用，使到達面板的光強減弱，導致發(fā)電量減少，直接影響光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率[2]。

光伏面板表面的灰塵累積量與之前灰塵的累積時間有關，研究結果表明，灰塵的累積過程發(fā)生在兩次降雨之間，最初幾天最快，然后逐漸減少[16]。

3.3 空氣污染

如今城市的環(huán)境污染越來越嚴重，尤其是近幾年經(jīng)常出現(xiàn)的霧霾天氣，對光伏系統(tǒng)發(fā)電效率的影響很大[7]。霧霾主要通過兩種方式影響光伏電站的發(fā)電量：一是削弱到達光伏面板的太陽輻射，由于低空中的懸浮物會對太陽光進行吸收和反射，導致面板表面接收到的太陽光大幅度降低。二是如果霧霾天氣長期持續(xù)，面板表面的顆粒物累積在面板表面就會形成遮擋，難以清洗，造成面板表面污染，導致發(fā)電量進一步降低。

中國氣象局風能太陽能資源中心通過觀測實驗，選取典型案例分析霾所產(chǎn)生的影響，初步結果表明：霾通過削弱太陽輻射對光伏發(fā)電有顯著影響，輕度霾可造成20%～30%的日發(fā)電量損失；在重度霾的情況下，日發(fā)電量損失接近70%。

Hegazy[9]和Elminir等[17]研究了積塵對于暴露在環(huán)境中的清潔玻璃試樣的影響。在30天后得到結果，對于傾斜角為0°、3°和90°的面板，Hegazy記錄的損失分別是27%、17%和3%。

Elminir記錄的損失是27%、18% 和6%。兩個記錄點都位于埃及，第一個記錄點在強污染農(nóng)業(yè)區(qū)，第二個記錄點在強污染的工業(yè)區(qū)。