基于亲水性材料的排水导泥夹在光伏电站的应用
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完成单位:中广核新能源投资(深圳)有限公司上海分公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
徐瑞玲,孟庆茂,李怀森,毕于浩,王重阳,王京,顾传栋,任文涛
项目概况
1.研究背景:分布式光伏电站太阳能组件一般安装于大型厂房或建筑设施屋顶,受屋顶角度影响,太阳能组件安装倾角平均为3度左右。由于倾角太小,污水会在底部边框处汇集而形成遮挡,造成太阳能组件接受到的日照强度不均匀,长时间会在遮挡区域形成彩虹纹,继而影响太阳能组件的发电效率和使用寿命。 本项目为破坏水的表面张力,加速污水的排出,同时研究适用于不同规格的排水导泥夹,提高太阳能组件的发电效率,降低太阳能组件彩虹纹的形成概率。据统计,引起光伏电站火灾主要事故原因为太阳能组件热斑现象,而彩虹纹造成的热斑效应约占35%。除此之外,热斑还会造成太阳能组件输出功率降低,加速设备老化,影响系统稳定性,增加维护成本。 
2.技术难点:本项目需要研究适宜的亲水性材料,达到破坏水张力的效果,同时为了适配不同规格的太阳能组件,需要将排水导泥装置与可调节传动机构相结合,使排水导泥装置具有拉伸功能,能更好的匹配不同类型的组件,降低安装难度和维护成本的同时,扩大其适用范围。 
3.成果先进性、创新型:本项目研究了一种基于亲水性材料与可调节机构相结合的太阳能组件排水导泥夹,首次提出了附加弹簧装置的太阳能组件排水导泥机构,可适用于不同规格的太阳能组件,推广性高;首次设计了简易的安装结构,方便插装更换。该装置可有效将组件边缘的积水排出,降低彩虹纹的产生。 
4.可推广性:太阳能组件彩虹纹的产生会导致发电效率下降,从而直接影响光伏电站的发电量。其次维护和更换受影响的太阳能组件会产生额外的成本。长期来看,太阳能组件的寿命缩短可能会增加更换频率,增加整体拥有成本。通过排水导泥夹来降低组件彩虹纹的产生,有助于提高太阳能组件的长期稳定性和可靠性,从而减少经济损失和环境影响,具有很高的推广价值。 
5.经济社会效益:本项目实施后,对比上海区域某分布式光伏电站2022年上半年和2023年上半年的发电数据,结果显示平均发电效率提升约7.1%,累计提升发电量105万kWh,累计收益约102.9万元。共节约标准煤420吨,减少二氧化碳排放1047吨,减少二氧化硫排放31.5吨,减少氮氧化合物排放15.75吨。


