Крупные солнечные электростанции обычно строятся в пустынях, где много пространства для установки тысяч панелей для выработки энергии. К тому же, там редко бывают пасмурные дни, поэтому почти всегда светит солнце. Но есть одна большая проблема: каждый день на поверхности солнечных панелей оседает большое количество песка и грязи, из-за которых вырабатывается меньше электричества. Домашние солнечные панели можно просто облить из шланга или почистить щеткой. Но что делать, если панелей тысячи или даже миллионы? Неужели существуют бригады рабочих, которые каждый день ходят под палящим солнцем и вручную все это моют?

Вручную почистить миллионы солнечных панелей невозможно, так какой же выход нашли инженеры? Источник: philergy.com

Очистка солнечных батарей водой

Само собой разумеется, на крупных солнечных электростанциях нет тысяч рабочих, которые занимаются их мытьем вручную. Это просто невозможно, потому что солнечные панели установлены на землях площадью в десятки или даже сотни квадратных километров. Например, самая большая солнечная электростанция в мире Midong простирается на 133,5 квадратных километров и состоит из более 5 миллионов солнечных панелей.

На небольших станциях обливать панели можно и вручную. Источник: eenergy.media

Чаще всего солнечные панели обливаются водой, при помощи тяжелой техники или летательных аппаратов. Вода быстро смывает всю грязь, однако в пустыни ее приходится доставлять на грузовиках, а это очень дорого. К тому же, она обязательно должна быть чистой, чтобы не оставлять на поверхности панелей отложения, которые и сами по себе являются грязью.

Очистка солнечных панелей при помощи дрона. Источник: sciencetoday.ru

По данным MIT Technology Review, каждый год на мытье солнечных панелей уходит по 10 миллиардов галлонов воды в год. Такого объема достаточно, чтобы обеспечить питьевой водой около 2 миллионов человек. Поэтому мытье солнечных панелей водой считается эффективным, но очень затратным способом.

Роботы для мойки солнечных панелей

Еще одним эффективным, но менее затратным способом очистки солнечных панелей от пыли является использование специальной техники. По данным журнала IEEE Spectrum, на электростанции Shams 1 недалеко от Абу-Даби (ОАЭ), панели чистятся при помощи огромных щеток на роботизированных руках машины. При помощи этого инструмента очищаются 258 048 зеркал, которые занимают площадь в 2,5 квадратных километров. Руководство станции считает, что идеально очищать панели не обязательно — главное, чтобы их отражательная способность не опускалась ниже 85%.

Машина с щетками для очищения солнечных панелей. Источник: spectrum.ieee.org

На солнечных электростанциях также используются роботы-пылесосы. В 2023 году компании Reiwa Engine и Enel Green Power разработали робота Sandstorm для сухой очистки панелей. Для избавления от пыли он использует щетки, а для езды — колеса с хорошим сцеплением. Аппарат способен передвигаться по панелям, даже если они установлены не ровно. Также он может переступать с одной панели на другую, даже если между ними есть промежуток до 50 сантиметров.

Робот SandStorm для очистки солнечных панелей от пыли. Источник: newatlas.com

На одной из крупнейших солнечных электростанций Noor Abu Dhabi, которая находится в пустыне на северо-востоке эмирата Абу-Даби в ОАЭ, тоже трудятся роботы. Их количество переваливает за отметку в 1 400 штук — этого хватает, чтобы дважды в день очищать 3,3 миллиона панелей в день.

Покрытие от пыли и влаги

Очистка водой и щетками это, конечно, хорошо. Но вода является слишком дорогим ресурсом, а щетки царапают поверхности панелей, снижая их эффективность. Было бы гораздо лучше, если пыль просто не садилась на поверхность панелей. Ученые разработали и такую технологию.

В 2022 году группа инженеров из Массачусетского технологического института разработала технологию очистки солнечных панелей при помощи электричества.

Возможно, в будущем солнечные панели вообще не будут пачкаться. Источник: inbusiness.kz

Задумка оказалась простой. Ученые предложили протянуть под панелями электрические проводники, которые создают над ними электрическое поле. Оно передает заряд частицам пыли заряд, и противоположный заряд самой батареи отталкивает их. Тесты в лаборатории показали, что система рабочая, причем способна заниматься очисткой даже при влажности воздуха до до 95%.

К тому же, на протяжении многих лет солнечные панели покрываются гидрофобными растворами и антистатиком. Первые отталкивают от них капли дождя и другие жидкости, а вторые — устраняют статический заряд, чтобы к панелям не притягивалась пыль. Это хороший способ увеличить срок службы солнечных панелей, но без очистки одним из вышеперечисленных способов не обойтись.