傳統(tǒng)的光伏電站清洗方案各有優(yōu)缺點，概括起來有以下幾種：
1)用水、刷子、吸塵器人工清潔：費時費力;
2)自清潔防污涂層：可降低灰塵附著力的超疏水涂層，或可提高表面潤濕性的超親水涂層。缺點是涂層的耐久性和自清潔效果;
3)使用車輛或機器人手動操作的灑水、噴水裝置：需要大量的水和運維通道;
4)用超細纖維刷和吸塵器進行機器人清潔：需要機器人運行導軌或支架;
5)使用無人機進行清潔：效率和周期。
據(jù)悉，一種新型的光伏電站清潔維護材料EDS膠膜(Electrodynamic Film)正在研發(fā)之中，該材料利用了電磁原理，通過讓組件表面的塵埃具有電磁性，并在電場下運動離開組件表面，從而維持組件表面的清潔。
一塊小組件上的EDS膠膜
波士頓大學Malay Mazumder研究團隊一直在努力開發(fā)和測試一種電磁(EDS)膜，能讓光伏組件表面保持清潔，同時大大減少了水和人力(或機器人)的使用。目前該項研究仍處于原型和測試階段，但很明顯這項技術(shù)很可能是最可行的長期光伏電站清潔運維解決方案。
EDS電磁膠膜的運行原理
EDS電動膠膜由嵌入在兩個透明介電層之間的一系列平行的透明導電電極組成，可以對其進行翻新或集成到組件的表面。EDS膜可以產(chǎn)生一個行進的電場，該電場將可讓組件表面的灰塵帶電并通過電場讓帶電灰塵顆粒產(chǎn)生移動，清除表面的灰塵。這種清洗方法無需移動部件或水，并且該系統(tǒng)可以由光伏電站本身的發(fā)電來供電，還可以通過編程周期性地運行，或者由現(xiàn)場傳感器控制。
波士頓大學團隊已通過各種現(xiàn)場試驗了一個5X5英寸的原型，并在Sandia Labs進行了測試。桑迪亞(Sandia)測試主要針對膠膜導線的不同幾何形狀及導線的厚度、寬度、間距以及對PV組件光學性能的影響。
在經(jīng)過優(yōu)化配置之后，使用EDS系統(tǒng)進行清潔的試驗表面，能將光伏組件的輸出功率恢復到其正常輸出的95%，或者將集中式光熱發(fā)電太陽鏡的鏡面反射率恢復到其原始反射率的90%。
結(jié)果表明，EDS電動膠膜能為太陽能電站的維護開辟一種全新的思路，除了節(jié)省成本和用水， EDS薄膜還可以幫助光伏電站更穩(wěn)定地達到最佳發(fā)電性能。
EDS電磁膠膜的優(yōu)勢
桑迪亞實驗室Sandia Labs研究員Julius Yellowhair稱，使用EDS膠膜不僅可以節(jié)約用水，還可以根據(jù)需要進行多次清潔，并一直保持表面高清潔度，從而提高電站的發(fā)電能力。與水清洗相比，Sandia Lab進行了一些模擬，靠水清洗的組件發(fā)電能力一直在下降，直到被清洗后恢復，然后又再次下降。借助EDS，電站可以長時間保持穩(wěn)定的清潔表面。
盡管測試結(jié)果令人鼓舞，但考慮到未來商業(yè)化生產(chǎn)和安裝后，EDS解決方案是否會被證明經(jīng)濟可行?研究人員認為，在找到工業(yè)合作伙伴大規(guī)模生產(chǎn)EDS電動膠膜之前，尚不清楚實際的總成本是多少。但研究團隊認為，EDS電動膠膜的運行成本相當?shù)土?，只要材料成本不高于每平方?0美元，EDS技術(shù)在經(jīng)濟上就可行的。
目前研究團隊與Eastman Kodak合作開發(fā)了一個更大的30英寸乘30英寸的原型，以進一步收集測試結(jié)果，并計劃在全球四個完全不同的太陽能電站中進行現(xiàn)場試驗，以適應各種灰塵類型和環(huán)境。
