Choć mogłoby się wydawać, że panele fotowoltaiczne są nowością, to w inżynerii znane są już od lat 50tych ubiegłego wieku. Oczywiście droga od zasilania satelity NASA do współczesnych farm fotowoltaicznych nie była najłatwiejsza. Przez lata inżynierowie nie tylko udoskonalali technologię, ale odpowiadali też na pytanie, które zadają teraz właściciele PV. W internecie bez problemu znaleźć można wyniki tych badań. Kilka z nich - wykonanych przez naukowców z Hiszpanii, Kuwejtu, Chile i Polski - przestawiam w tym wpisie (wraz ze źródłami).

Uniwersytet w Maladze. Hiszpania, 2011 r.

Ponad dekadę temu pracownicy Uniwersytetu w Maladze przy współpracy z włoskim kolegą z Uniwersytetu Salerno dokonali badań, których zadaniem było wykazanie wpływu zakurzenia na wydajność paneli PV. Dokument opracowany został na World Renewable Energy Congress odbywający się w Szwecji w maju 2011 roku. Badania wykazały między innymi, że długotrwałe zakurzenie paneli w okresach przedłużającej się suszy prowadzić może do utraty aż do 20% produkcji. Dodatkowo wykazano, że pył nie tylko zmniejsza promieniowanie na ogniwo słoneczne, ale także zmienia zależność od kąta padania tego promieniowania. Cały artykuł dostępny pod linkiem.

Kuwejt, indie, malezja - badania z krajów słonecznych, 2014 r.

W krajach z klimatem bardziej słonecznym kwestia ubytków produkcji energii farm PV jest kluczowa. Na potrzebę konferencji TMREES14 odbywającej się w Bejrucie w 2014 roku grupa naukowców z Malezji, Indii i Kuwejtu zadała pytanie jak mocno zabrudzona musi być powierzchnia panelu, aby stracił on niemal całkowicie swoje właściwości. Badania wykazały, że nieprzezroczyste cząstki mają ogromny wpływ na wydajność fotowoltaiki. Ciekawostką jest, że największą przeszkodą w docieraniu światła jest mech.  Obniża on przyjmowanie promieniowania o 85%. Szczęśliwie w naturalnych warunkach doprowadzenie paneli do takiego stanu zabrudzenia jest nierealne. Całość opracowania oceniającego wpływ m.in. mchu, kurzu, piasku, czy nawet wody dostępna pod linkiem.

Solar Energy Research Center,  Chile, 2019 r.

Jeśli Państwa instalacja znajduje się w okolicy składów budowlanych, czy innych magazynów kruszywa, to interesujące mogą okazać się badania chilijskich naukowców, którzy przez 7 miesięcy badali wpływ zjawiska cementacji brudu na działanie paneli PV. Cementacja jest procesem geologicznym polegającym na przemianie luźnego osadu w zwięzłą skałę. Dzieje się tak w sytuacji, kiedy zalegający stale ciężki brud styczność ma z osadzającą się nocą wilgocią. Ten szczególnie szkodliwy proces, który w naturalnym środowisku zdarzyć się może przy długotrwałym utrzymującym się zabrudzeniu mineralnym pogorszyć może wydajność paneli fotowoltaicznych aż do 40%. Całość opracowania pod linkiem. 

Politechnika poznańska, Polska, 2018 r.

Na koniec zostawiłem opracowanie panów Łukasza Nagiego i Michała Kozioła, których praca "Wpływ zmiany warunków pracy paneli fotowoltaicznych na wydajność systemu PV" znaleźć można pod tym linkiem. Skonfrontowali oni z brudem zarówno panele mono, jak i polikrystaliczne i starali się odpowiedzieć na pytanie, czy brak odpowiedniej konserwacji prowadzi do różnic uzysku w stosunku do danych podanych przez producenta. W podsumowaniu przeczytać można, że zdecydowanie tak i producenci paneli powinni o tym informować konsumentów, czego nie robią. 

Podsumowanie

Mimo zapewnień producentów o tym, że panele powleczone są specjalną, ułatwiającą oczyszczanie powłoką, to badania jasno wykazują, że właściwości samoczyszczące paneli nie są wystarczające, aby utrzymać je w pełnej wydajności. Średni roczny spadek wydajności systemów PV, które nie są myte, zależy głównie od warunków atmosferycznych i miejsca pracy instalacji (zewnętrzne czynniki wzmagające zabrudzenie). Strata uzysku oscyluje od 5 do blisko 40% i pogłębia się w okresach bez regularnych, obfitych opadów.