[发明专利]一种太阳电池组件覆尘监测仪及其最佳清洗时间判定方法

说明书

本发明涉及一种太阳电池组件覆尘监测仪，包括一号辐照仪、二号辐照仪、滚刷吸尘机构、控制室、太阳电池组件、支撑机构和温度传感器，滚刷吸尘机构具有干式负压功能，根据控制室的指令定时清扫一号辐照仪的受光面，两辐照仪同时刻采集太阳光辐照度并得到差值，将该差值作为判断光伏电站最佳清洗时间判定方法的基本影响因子，并综合考虑光伏电站其它影响因子，从而确定出科学合理的太阳电池组件清洗时机，进而提高了光伏电站的发电量，增加了光伏电站的经济效益。该太阳电池组件覆尘监测仪为适用于在寒冷、缺乏水资源的大部分光伏电站地区推广应用，具有太阳电池组件和蓄电池组成发电储能功能，其用电自给自足，尤其适于光伏电站现场的安装和运行。

技术领域

本发明涉及光伏电站技术领域，特别涉及一种在光伏电站现场使用的太阳电池组件覆尘监测仪，并涉及到基于该监测仪在光伏电站现场监测到的覆尘造成射入太阳能电池组件的太阳能辐照量损失，进而确定太阳能电池组件覆尘最佳清洗时间的判定方法。

背景技术

光伏电站，特别是大型地面光伏电站的太阳电池组件受光表面不可避免的受到灰尘的影响，从而导致太阳电池组件的透光率降低，降低了太阳辐射量，使得其输出功率也随之减少，进而降低了光伏电站的发电量。为此，光伏电站在运行期间需要对太阳电池组件定期进行清洗，而如何合理确定清洗时机与其经济效益存在很大的关系；目前大多数光伏电站是根据肉眼观察太阳电池组件覆尘情况，和凭经验决定是否对其进行清洗，也有光伏电站按固定周期确定清洗的时机，但这两种清洗方式均缺乏科学依据，不能使光伏电站收益达到最大化。

相应的，近期也出现通过对太阳电池组件的表面灰尘进行监测，从而算出清洗时机的技术，主要的技术方案有：一是设置两组太阳电池组件，其中一组定时用水清洁，另一组同步于所在光伏电站的太阳电池组件工况，通过对比两者输出功率的差值，以推算出光伏电站的发电量损失，从而给出清洗时机；二是根据光伏电站最佳清洗效果周期内的数据，建立回归模型，基于回归模型确定光伏电站动态的清洗时机。

但是，大部分光伏电站建设在寒冷、干旱的荒漠地区，并且缺乏水资源，其存在的问题为：一是监测设备采用水来清洁，加之在寒冷时节易冻结，导致设备无法运行，所以无法推广应用；二是所公开的清洗时机算法，未综合考虑光伏电站的上网电价、清洗成本、组件使用年限等影响因子，从而给出的清洗时机无法达到光伏电站收益的最大化。

发明内容

本发明针对上述技术缺陷，提供一种太阳电池组件覆尘监测仪，用于光伏电站太阳电池组件表面覆尘的监测，并能够准确获得所在光伏电站现场监测到的覆尘造成射入太阳能电池组件的太阳能辐照量损失，并通过算法以确定太阳能电池组件覆尘的最佳清洗时机，不浪费宝贵的水资源，免维护且推广应用性佳，同时综合考虑了光伏电站的全因子，并确定出科学合理的清洗时机，进而提高光伏电站的综合发电效率。

第一方面，本发明所述的一种太阳电池组件覆尘监测仪，其技术方案如下述：

一种太阳电池组件覆尘监测仪，包括一号辐照仪1、二号辐照仪2、滚刷吸尘机构3、控制室4、太阳电池组件5、支撑机构6和温度传感器7；所述支撑机构6的上端设置有支架61，支架61与支撑机构6上端为转动连接，支撑机构6可伸缩和旋转；太阳电池组件5和控制室4设置于支架61中间位置的上部和下部位置，控制室4内设置有蓄电池472，一号辐照仪1和二号辐照仪2设置于支架61两端位置的左部和右部位置；滚刷吸尘机构3设置于一号辐照仪1的前部面板上，可做轴向旋转运动和纵向直线往复运动，其为干式负压模式，可实现对一号辐照仪1前部面板的清扫；温度传感器7设置于太阳电池组件5的背板面；太阳电池组件5通过电力线缆与蓄电池472连接，滚刷吸尘机构3通过电力线缆与控制室4连接，一号辐照仪1、二号辐照仪2和温度传感器7通过信号线缆与控制室4连接。

进一步的，所述一号辐照仪1为密闭式，包括辐照采集器11、太阳能光伏玻璃12、辐照仪矩形框13和辐照仪底板14；辐照仪底板14设置于辐照仪矩形框13的下端，辐照采集器11设置于辐照仪底板14的中部位置，辐照仪矩形框13的上沿开设有台阶槽，太阳能光伏玻璃12设置于台阶槽内；相应的，二号辐照仪2与一号辐照仪1的结构相同；