研究人员对积尘过程及各种水基清洗方法展开了研究，以优化维护策略，提升光伏系统的安全性与效率。

    中国科学技术大学的科学家们对光伏面板上的积尘过程以及各种水基清洗方法的相关研究进行了综述。

    他们成功建立了不同类型积尘垢与水清洗参数之间的关系。总体而言，该团队查阅了截至 2024 年全球发表的 250 篇文章。

    “在复杂的环境条件下，灰尘沉积和结垢机制会显著影响发电效率的降低，” 研究人员施龙告诉《光伏杂志》。“在不同天气和污染条件下，积尘垢模式与水清洗参数之间的动态关系仍未得到充分理解。为了有效解决光伏积尘和结垢问题，研究积尘过程与水清洗参数之间的关系至关重要。”

    他们在分析积尘垢形成时考虑了灰尘特性和环境因素。他们确定元素、粒径和表面粗糙度为关键特性。环境因素包括不同季节和地理环境中的相对湿度、露水和降雨。矿物尘、生物尘和工业尘在这些环境影响下形成四种类型的垢。

    不同灰尘特性和环境因素的组合会影响垢的形成机制，进而影响垢的类型。

    “积尘垢形成的作用方式包括吸附 - 凝结、重结晶、固体桥接、化学反应、油性粘附、化学键合、重新排列、团聚和压实，” 研究人员补充道。“积尘垢类型包括近似层状垢、局部堆积垢、岛状垢和沟状层状垢。”

    科学家们分析了数百篇论文，以便将积尘垢类型、来源和特性与清洗参数进行匹配。他们确定了水清洗参数，如水压、流速、扩散角、与面板的距离以及入射角（AOI）。

    研究人员表示：“单一矿物灰尘形成的垢附着力较小，易于清洗。而含有部分生物灰尘和工业灰尘的垢则更难清洗。对于局部堆积垢、岛状垢和沟状层状垢，需要更大的冲击力才能有效去除。若灰尘垢厚度较大，应首先考虑冲击力；若灰尘垢厚度较小，则应考虑水流的覆盖面积。”

    来自沙漠、城市和沿海地区的灰尘会形成 “泥带”，降低发电效率并增加热风险。湿度在 40% 至 80% 之间会增强毛细作用力，使灰尘更易造成结垢。研究表明，亚洲的光伏发电效率受影响最大，其次是非洲和大洋洲，每周损失分别可达 7.84%、3.03% 和 2.4%。高灰尘密度地区包括北非、中东、西亚、美国西部、澳大利亚以及中国和印度的部分地区。

    研究人员称：“高压水清洗平均可将发电效率提高 10.4%。每周对光伏面板进行水洗能有效清除灰尘污染。水基清洗的最小用水量为 0.31 升 / 平方米，最大用水量为 4.95 升 / 平方米，平均用水量为 2.1 升 / 平方米。”

    他们在《结合光伏面板积尘行为与水清洗方法》一文中阐述了这些研究结果，该文近期发表于《可再生与可持续能源评论》期刊。

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