光伏系統(tǒng)清潔維護技術(shù)

符 號 表
緒 論
0．1 從能源危機談起 / 009
0．2 太陽和太陽能 / 010
0．2．1 太陽的能量 / 011
0．2．2 太陽能資源 / 012
0．3 光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模及節(jié)能減排潛力 / 013
0．3．1 光伏產(chǎn)業(yè)規(guī)模 / 013
0．3．2 節(jié)能減排能力 / 015
0．4 清潔維護的重要性 / 016
0．5 本書結(jié)構(gòu) / 018
第1章 太陽能發(fā)電形式與組件類型
1．1 太陽能發(fā)電技術(shù)概述 / 020
1．1．1 太陽能光伏發(fā)電 / 020
1．1．2 太陽能光熱發(fā)電 / 021
1．2 光伏發(fā)電組件構(gòu)成 / 022
1．2．1 非聚光太陽能電池 / 022
1．2．2 聚光太陽能電池 / 025
1．3 光伏組件安裝方式 / 027
1．3．1 固定式安裝方式 / 027
1．3．2 跟蹤式安裝方式 / 031
1．3．3 光伏跟蹤系統(tǒng)和
支架材料 / 037
1．3．4 光伏陣列基礎(chǔ)工程 / 039
1．4 太陽能光熱發(fā)電安裝方式 / 040
1．4．1 槽式太陽能光熱
發(fā)電系統(tǒng) / 040
1．4．2 塔式太陽能光熱
發(fā)電系統(tǒng) / 042
1．4．3 碟式斯特林太陽能光熱
發(fā)電系統(tǒng) / 046
1．4．4 菲涅爾式太陽能光熱
發(fā)電系統(tǒng) / 048
1．4．5 4種太陽能光熱發(fā)電
技術(shù)比較 / 049
1．5 光伏/光熱電站對環(huán)境的影響 / 050
1．6 光伏/光熱系統(tǒng)對清潔維護
的影響 / 053
1．7 本章小結(jié) / 055
第2章 光伏系統(tǒng)清潔方法
2．1 人工清潔方式 / 056
2．2 半自動化清潔方式 / 059
2．2．1 固定管道式清潔方式 / 060
2．2．2 各類機械化清潔車 / 061
2．2．3 光熱系統(tǒng)清潔車輛 / 069
2．3 自動化清潔方式 / 072
2．3．1 依托支架運行的
清潔機器人 / 073
2．3．2 陣列表面爬行機器人 / 080
2．4 組件清潔方式選擇
和自清潔技術(shù) / 086
2．4．1 組件清潔方式選擇 / 086
2．4．2 自清潔技術(shù) / 087
2．5 本章小結(jié) / 092
第3章 灰塵的來源、成因、性質(zhì)與影響
3．1 灰塵來源 / 094
3．1．1 柴達木盆地的降水量 / 094
3．1．2 柴達木盆地的沙塵天氣 / 096
3．1．3 風(fēng)沙對電池板的
沖蝕作用 / 098
3．2 光伏組件表面積灰成因 / 100
3．2．1 積灰的形式與沉積機理 / 100
3．2．2 積灰的影響因素 / 103
3．3 灰塵顆粒特性分析 / 108
3．3．1 灰塵成分分析 / 108
3．3．2 灰塵形貌與粒徑分析 / 111
3．4 灰塵對光伏發(fā)電的影響 / 120
3．4．1 灰塵顆粒對電池板
受光面積的影響 / 121
3．4．2 灰塵量對光伏發(fā)電
轉(zhuǎn)換效率的影響 / 125
3．4．3 灰塵對衰減壽命的影響 / 131
3．4．4 灰塵引起的其他效應(yīng) / 133
3．5 本章小結(jié) / 136
第4章 灰塵顆粒粘附機理
4．1 不考慮接觸變形的力學(xué)分析 / 139
4．1．1 灰塵粘附的能量
角度分析 / 140
4．1．2 灰塵在電池板上的宏觀
分子受力 / 141
4．2 經(jīng)典接觸力學(xué)模型 / 146
4．2．1 基于Hertz接觸理論的
粘附接觸模型 / 146
4．2．2 DMT接觸理論 / 148
4．2．3 JKR接觸理論 / 150
4．2．4 Maugis-Dugdale
接觸理論 / 153
4．2．5 接觸理論總結(jié) / 156
4．3 基于彈簧阻尼的粘附接觸模型 / 160
4．3．1 基于JKR接觸理論的灰塵
與電池板的粘附模型 / 160
4．3．2 彈簧阻尼模型 / 161
4．3．3 彈簧系數(shù)和阻尼
系數(shù)的確定 / 163
4．3．4 接觸力計算方法 / 164
4．3．5 接觸力分析 / 164
4．3．6 多灰塵顆粒粘附
接觸模型 / 167
4．4 分形接觸模型 / 168
4．4．1 單灰塵顆粒粘附力建模 / 169
4．4．2 多灰塵顆粒粘附力估算 / 171
4．5 灰塵與電池板間的靜電作用力 / 172
4．5．1 “鏡像”接觸靜電力 / 173
4．5．2 雙電層靜電力 / 176
4．6 灰塵顆粒重力及合力作用 / 179
4．7 灰塵顆粒與電池板之間的
毛細作用力 / 183
4．8 灰塵粘附力測量技術(shù) / 184
4．8．1 AFM測量技術(shù) / 185
4．8．2 微機械分離測量技術(shù) / 185
4．8．3 靜電測試方法 / 186
4．8．4 離心分離測量技術(shù) / 187
4．8．5 激光分離測量技術(shù) / 188
4．9 本章小結(jié) / 188
第5章 電池板表面灰塵清潔機理
5．1 表面微顆粒物理清除機理 / 192
5．1．1 灰塵顆粒清除方式 / 193
5．1．2 灰塵顆粒清除運動方式 / 193
5．2 高壓水射流清洗機理 / 195
5．2．1 扇形噴嘴清潔過程 / 195
5．2．2 水射流清洗力和
能量分析 / 197
5．2．3 水射流清潔效果 / 200
5．2．4 高壓氣流輔助清潔工藝 / 201
5．3 機械擦除實驗研究 / 203
5．3．1 實驗材料和裝置 / 204
5．3．2 清潔實驗分析 / 205
5．4 毛刷清潔作用機理 / 212
5．4．1 刷絲清潔力學(xué)建模 / 212
5．4．2 灰塵對刷絲的
作用力分析 / 214
5．4．3 清潔力大小分析 / 223
5．5 柔性梁模型實驗驗證 / 225
5．5．1 實驗裝置 / 225
5．5．2 壓力實驗驗證 / 227
5．5．3 清潔實驗驗證 / 229
5．5．4 積灰條件下組件
效率計算 / 230
5．5．5 實驗結(jié)果 / 232
5．6 本章小結(jié) / 235
第6章 試劑選用與評估
6．1 表面微顆粒的化學(xué)清除機理 / 237
6．2 清潔過程中電池板發(fā)電功率
動態(tài)變化規(guī)律 / 239
6．3 試劑清潔實驗 / 241
6．3．1 實驗試劑 / 241
6．3．2 太陽能電池板和
高壓清洗機 / 242
6．3．3 清潔實驗結(jié)果 / 243
6．4 實驗結(jié)果 / 245
6．4．1 實驗數(shù)據(jù)分析 / 245
6．4．2 回復(fù)時間和回復(fù)率分析 / 247
6．5 試劑清潔對電池板性能的影響 / 248
6．6 試劑殘留與清潔方案 / 249
6．6．1 試劑殘留影響 / 249
6．6．2 清潔方案 / 251
6．7 本章小結(jié) / 252
第7章 清潔與光伏組件壽命
7．1 中國光伏組件報廢預(yù)測 / 254
7．2 運行20年以上光伏組件
功率衰減研究 / 256
7．3 光伏組件故障類型 / 257
7．4 光伏組件性能衰減成因 / 259
7．4．1 封裝材料老化衰減 / 259
7．4．2 電池光致衰減 / 260
7．4．3 電勢誘導(dǎo)衰減 / 261
7．5 清潔對光伏組件壽命的影響 / 264
7．6 本章小結(jié) / 266
參考文獻 / 267