दुनिया भर में स्वच्छ ऊर्जा के तेजी से विकास के साथ, फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन ऊर्जा परिवर्तन में एक महत्वपूर्ण शक्ति बन गया है। फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणालियों के मूल के रूप में, फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की बिजली उत्पादन दक्षता सीधे पूरे सिस्टम के प्रदर्शन और आर्थिक लाभों को प्रभावित करती है। फोटोवोल्टिक मॉड्यूल लंबे समय तक धूल, पक्षी की बूंदों और बाहर के पत्तों जैसे प्रदूषकों के संपर्क में रहते हैं, जो सूरज की रोशनी को अवरुद्ध कर सकते हैं और मॉड्यूल की बिजली उत्पादन दक्षता को कम कर सकते हैं। इसलिए, फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की नियमित सफाई विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। हालाँकि, फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई केवल एक साधारण रिंसिंग प्रक्रिया नहीं है, इसके लिए कुछ तकनीकी आवश्यकताओं और ऑपरेटिंग मानकों की आवश्यकता होती है।
1 फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई का महत्व
इष्टतम प्रकाश अवशोषण और बिजली उत्पादन दक्षता सुनिश्चित करने के लिए फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सतह को साफ रखा जाना चाहिए। शोध से पता चला है कि घटकों की सतह पर जमा धूल, रेत और पक्षियों की बीट जैसे प्रदूषक फोटोवोल्टिक प्रणालियों के बिजली उत्पादन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकते हैं। विशेष रूप से उच्च धूल और रेतीले तूफ़ान वाले क्षेत्रों में, फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई और रखरखाव विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।
1. बिजली उत्पादन दक्षता में सुधार
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सतह पर प्रदूषक सूर्य के प्रकाश के अवशोषण को कम कर देंगे और उनकी फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता को कम कर देंगे। प्रासंगिक प्रायोगिक आंकड़ों के अनुसार, अशुद्ध फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की बिजली उत्पादन में 5% से 20% की कमी हो सकती है, और चरम स्थितियों में, यह नुकसान और भी अधिक है। नियमित सफाई फोटोवोल्टिक प्रणाली की बिजली उत्पादन क्षमता को प्रभावी ढंग से बहाल कर सकती है।
2. घटकों की सेवा जीवन बढ़ाएँ
प्रदूषकों का दीर्घकालिक संचय न केवल फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की बिजली उत्पादन दक्षता को प्रभावित करता है, बल्कि मॉड्यूल सामग्रियों को भी नुकसान पहुंचा सकता है। विशेष रूप से तेज़ रेतीले तूफ़ान वाले क्षेत्रों में, घटक की सतह पर लंबे समय तक रेत और धूल का आवरण रहने से घटक की कांच की सतह पर मामूली घिसाव हो सकता है, जिससे सामग्री की उम्र बढ़ने में तेजी आ सकती है। नियमित सफाई से घटकों को घिसने से रोका जा सकता है और उनके सेवा जीवन को बढ़ाया जा सकता है।
3. आर्थिक दक्षता में सुधार
बड़े फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के लिए, सफाई फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के इनपुट और आउटपुट बारीकी से संबंधित हैं। नियमित सफाई से सिस्टम की समग्र बिजली उत्पादन दक्षता में सुधार हो सकता है, बिजली उत्पादन राजस्व में वृद्धि हो सकती है, और बिजली उत्पादन में कमी के कारण होने वाले आर्थिक नुकसान को कम किया जा सकता है। साथ ही, घटकों की सेवा जीवन का विस्तार करने से रखरखाव और प्रतिस्थापन लागत भी बचाई जा सकती है, जिससे परियोजना के समग्र आर्थिक लाभ में सुधार होगा।
2 फोटोवोल्टिक मॉड्यूल में प्रदूषण के सामान्य स्रोत
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के प्रदूषण स्रोत भूगोल, पर्यावरण और मौसम जैसे कारकों के आधार पर भिन्न होते हैं। प्रदूषण के सामान्य स्रोत निम्नलिखित हैं:
ड्यूसेंट और रेत के कण
शुष्क और हवा वाले क्षेत्रों में, हवा में धूल और रेत के कण फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के लिए प्रदूषण का सबसे आम स्रोत हैं। रेत और धूल न केवल घटकों की सतह को ढकते हैं, प्रकाश के संपर्क को रोकते हैं, बल्कि हवा के बल के कारण घटकों की सतह पर घर्षण और खरोंच भी पैदा कर सकते हैं।
पक्षियों की बीट
पक्षियों की बीट आमतौर पर आंशिक रूप से फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को कवर करती है और पैनलों पर गंभीर प्रभाव डालती है, क्योंकि वे न केवल प्रकाश को अवरुद्ध करते हैं बल्कि पैनलों की सामग्री को भी खराब करते हैं, जिससे स्थानीय ओवरहीटिंग होती है और समग्र बिजली उत्पादन दक्षता प्रभावित होती है।
पत्तियाँ एवं अन्य कार्बनिक पदार्थ
जंगलों या खेत के पास फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों में फोटोवोल्टिक मॉड्यूल पर पत्तियों और कीड़ों के शवों जैसे कार्बनिक पदार्थों का जमा होना आम बात है। हालाँकि इन अशुद्धियों का कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं होता है, लेकिन अगर समय पर साफ नहीं किया जाता है, तो वे आसानी से घटकों की सतह पर छाया बना सकते हैं, जिससे बिजली उत्पादन प्रभाव प्रभावित हो सकता है।
औद्योगिक प्रदूषण
औद्योगिक क्षेत्रों के पास फोटोवोल्टिक मॉड्यूल धुएं और निकास गैस जैसे औद्योगिक प्रदूषण से प्रभावित हो सकते हैं। इन प्रदूषकों में अक्सर मजबूत आसंजन होता है, इन्हें साफ करना मुश्किल होता है और घटकों पर अधिक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई के लिए 3 बुनियादी सिद्धांत
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई के लिए मॉड्यूल को नुकसान से बचाते हुए सफाई प्रभावशीलता सुनिश्चित करने के लिए कुछ सिद्धांतों का पालन करने की आवश्यकता होती है।
1. सुरक्षा पहले
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई करते समय, ऑपरेटरों की सुरक्षा सुनिश्चित करना आवश्यक है। विशेष रूप से उच्च ऊंचाई पर या फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों में सफाई करते समय, बिजली के झटके के जोखिम से बचने के लिए सुरक्षात्मक उपकरण पहनना और बिजली की आपूर्ति बंद करना आवश्यक है।
2. संक्षारक रसायनों के प्रयोग से बचें
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सतह पर सामग्री आमतौर पर विशेष रूप से उपचारित ग्लास होती है, जिसमें कुछ पहनने के प्रतिरोध और यूवी प्रतिरोध कार्य होते हैं। लेकिन अगर सफाई के लिए संक्षारक रसायनों का उपयोग किया जाता है, तो यह घटकों की सतह को नुकसान पहुंचा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप उनके सुरक्षात्मक प्रदर्शन में कमी आ सकती है। इसलिए, सफाई के लिए तटस्थ सफाई एजेंटों या शुद्ध पानी का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
3. तापमान में अचानक परिवर्तन से बचने के लिए तापमान को मध्यम रखें
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई करते समय, पानी का तापमान मॉड्यूल की सतह के तापमान के करीब होना चाहिए, खासकर उच्च तापमान या सीधी धूप में सफाई करते समय। गर्म फोटोवोल्टिक पैनलों को अचानक धोने के लिए ठंडे पानी का उपयोग करने से बचें, अन्यथा इससे कांच टूट सकता है।
4. घटकों की सतह को खरोंचने से बचें
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई करते समय, मुलायम कपड़े या स्पंज जैसे नरम सफाई उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए, और फोटोवोल्टिक पैनल की सतह को खरोंचने और इसके प्रकाश संप्रेषण को प्रभावित करने से बचने के लिए कठोर ब्रश या धातु के उपकरणों से बचा जाना चाहिए।
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल के लिए 4 सफाई विधियाँ
फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के पैमाने, पर्यावरण और प्रदूषण की स्थिति के अनुसार, विभिन्न सफाई विधियों का चयन किया जा सकता है:
छोटे और मध्यम आकार के फोटोवोल्टिक सिस्टम या कम गंभीर प्रदूषण वाले घटकों के लिए मैन्युअल सफाई सबसे आम तरीका है। सफाई के दौरान, ऑपरेटर मैन्युअल रूप से शुद्ध पानी, मुलायम ब्रश और कपड़े से पोंछता है। इस विधि की लागत कम है और यह कुछ वितरित फोटोवोल्टिक परियोजनाओं या छत फोटोवोल्टिक प्रणालियों के लिए उपयुक्त है।
यांत्रिक सफाई का उपयोग आमतौर पर बड़े फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों में किया जाता है, जैसे स्वचालित सफाई रोबोट या सफाई वाहन। सफाई करने वाला रोबोट स्वायत्त रूप से फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सतह पर चल सकता है और पानी का छिड़काव करके और नरम ब्रिसल वाले ब्रश का उपयोग करके सतह के प्रदूषकों को हटा सकता है। यह विधि अत्यधिक कुशल है और बड़े पैमाने के फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्रों के लिए उपयुक्त है, लेकिन प्रारंभिक उपकरण निवेश लागत अपेक्षाकृत अधिक है।
ड्रोन सफ़ाई एक उभरती हुई तकनीक है जिसका उपयोग उच्च ऊंचाई वाले या दूरदराज के क्षेत्रों में किया जाता है जहां तक पहुंच मुश्किल होती है। ड्रोन सफाई उपकरण ले जाते हैं जो फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को जल्दी और सुरक्षित रूप से स्प्रे और साफ कर सकते हैं। यह उच्च-ऊंचाई वाले वितरित फोटोवोल्टिक परियोजनाओं या इलाके की सीमाओं वाले बिजली स्टेशनों के लिए उपयुक्त है।
कुछ बड़े फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र निश्चित जल फ्लशिंग सिस्टम स्थापित करते हैं, जो फोटोवोल्टिक मॉड्यूल पर सरल फ्लशिंग करने के लिए समय-समय पर जल स्प्रे उपकरणों को सक्रिय करते हैं। यह विधि प्रचुर जल संसाधनों वाले क्षेत्रों में अधिक आम है, जो स्वचालित सफाई प्राप्त कर सकती है और मैन्युअल संचालन को कम कर सकती है।
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई के लिए 5 सावधानियां
सफ़ाई का समय चयन
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को साफ करने का सबसे अच्छा समय सुबह या शाम है, असमान हीटिंग और कांच के टूटने को रोकने के लिए सीधे धूप और उच्च तापमान से बचें। इस बीच, सुरक्षित संचालन सुनिश्चित करने के लिए सफाई प्रक्रिया के दौरान बरसात या तेज़ हवा वाले मौसम से बचना चाहिए।
जल की गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताएँ
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सतह सामग्री की संवेदनशीलता के कारण, सफाई के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की गुणवत्ता यथासंभव स्वच्छ होनी चाहिए, उच्च खनिज या अशुद्धियों वाले जल स्रोतों के उपयोग से बचना चाहिए। अन्यथा, अवशिष्ट पानी के दाग या अशुद्धियाँ फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सतह पर स्केल बना सकती हैं, जिससे बिजली उत्पादन दक्षता प्रभावित हो सकती है।
नियमित रखरखाव एवं सफाई
फोटोवोल्टिक मॉड्यूल की सफाई आवृत्ति को स्थानीय पर्यावरणीय परिस्थितियों और जलवायु विशेषताओं के अनुसार उचित रूप से व्यवस्थित किया जाना चाहिए। अधिक धूल वाले क्षेत्रों में, हर तिमाही में एक बार सफाई करने की सिफारिश की जाती है, जबकि कम प्रदूषण वाले क्षेत्रों में, हर छह महीने से एक वर्ष में एक बार सफाई करना पर्याप्त है।
घटक निरीक्षण एवं मरम्मत
सफाई के दौरान, ऑपरेटरों को दरारें, खरोंच या उम्र बढ़ने के लिए फोटोवोल्टिक मॉड्यूल का नियमित रूप से निरीक्षण करना चाहिए। यदि कोई असामान्यताएं पाई जाती हैं, तो फोटोवोल्टिक प्रणाली की समग्र बिजली उत्पादन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए क्षतिग्रस्त घटकों की समय पर मरम्मत या प्रतिस्थापन किया जाना चाहिए।