Wytwarzanie energii w sposób neutralny pod względem emisji CO2 jest dziś bardziej aktualne niż kiedykolwiek. Energia słoneczna z dnia na dzień zyskuje na popularności. Różnorodne formy dotacji spowodowały gwałtowny rozwój tej właśnie branży.
W listopadzie 2021 roku moc zainstalowana instalacji słonecznych w Polsce wyniosła ponad 7,1 GW, co stanowi około 44% całej mocy odnawialnych źródeł energii w naszym kraju. Patrząc na statystyki, oznacza to ponad 90-procentowy wzrost w stosunku do tego samego miesiąca 2020 roku i nieco ponad 48 tysięcy nowych instalacji PV.
Podobnie jak dachy, elewacje czy okna instalacje solarne ulegają zabrudzeniu. Ostatnimi czasy pojawia się bardzo wiele pytań i wątpliwości na temat konserwacji i pielęgnacji tych urządzeń. Czy panele fotowoltaiczne należy myć czy nie? Jeśli tak, to jak robić to bezpiecznie? Jakie narzędzia wybrać? Na te i wiele innych pytań postaram się odpowiedzieć w niniejszym artykule.
Zanieczyszczenia obniżają wydajność
To, na jakie czynniki narażane są systemy solarne, w dużej mierze zależy od otoczenia, w jakim się znajdują, a także od pory roku. Na przykład w sektorze rolniczym pył paszowy i zbożowy powodują stałe zabrudzenia. Zanieczyszczenia amoniakiem często atakują materiał, z którego wykonane są instalacje PV, przez co ich czyszczenie staje się koniecznością. Instalacje zlokalizowane w pobliżu zakładów przemysłowych, elektrowni lub wzdłuż linii kolejowych są również silnie narażone na zanieczyszczenia.
Badania wykazały również, że systemy o kącie nachylenia modułu wynoszącym 30 stopni lub mniej są szczególnie podatne na zabrudzenia. Małe, przydomowe instalacje położone teoretycznie z dala od potencjalnych źródeł zanieczyszczeń pochodzenia przemysłowego są również narażone na zanieczyszczenia, choćby te pochodzące z natury jak pyłki lipy lub brzozy. Faktem jest, że deszcz usuwa pewną część zabrudzeń, ale jednocześnie niesie za sobą nowe cząsteczki brudu. W ten sposób stale tworzą się osady, które obniżają wydajność instalacji solarnych.
Niezależnie od rodzaju zanieczyszczeń nie ma wątpliwości, że powodują one spadek wydajności od 10 do 20%, co w przypadku wielkopowierzchniowych instalacji solarnych (ok. 100 KW) daje straty na poziomie od 4 do 8 tysięcy złotych miesięcznie. Znane są również przypadki, w których ilość ptasich odchodów zmniejszyła wydajność instalacji solarnej o 60%.
Prawidłowa konserwacja
Czyszczenie i konserwacja paneli fotowoltaicznych to temat sezonowy. Dlaczego? Głównie z uwagi na klimat, w jakim mieszkamy oraz ze względu na metodę czyszczenia. Na rynku dostępne są różne techniki i narzędzia do czyszczenia systemów fotowoltaicznych. Nie wszystkie z nich są skuteczne i bezpieczne.
Jedną z najbardziej sprawdzonych metod konserwacji paneli jest użycie wody demineralizowanej. Metoda ta jest zalecana przez wiodących dostawców systemów fotowoltaicznych. Dostępne na rynku specjalistyczne filtry usuwają z wody 100% znajdujących się w niej związków mineralnych takich jak sód, wapń, chlor, wapń czy magnez. Dzięki użyciu wody demineralizowanej możliwe jest czyszczenie powierzchni bez pozostawiania osadu.
Zwykła woda kranowa podczas wysychania pozostawia osad wapienny, który może prowadzić do obniżenia wydajności instalacji PV. Za pomocą ultra lekkich kijów teleskopowych oraz specjalnie dobranych szczotek woda demineralizowana czyści delikatnie powierzchnię instalacji, usuwając kurz, pył, ptasie odchody oraz inne zabrudzenia. Użycie wody demineralizowanej jest w pełni bezpieczne, gdyż w odróżnieniu od niektórych środków chemicznych czyszczących nie reaguje ona z powierzchnią panelu. Równie ważna jak metoda jest pora roku oraz pora dnia, w jakiej dokonujemy konserwacji urządzeń PV. Nie zaleca się czyścić paneli solarnych w szczycie sezonu letniego ani w ciągu dnia, ponieważ różnica temperatury pomiędzy rozgrzanym panelem a chłodniejszą wodą może spowodować mikropęknięcia na jego powierzchni. Najlepszą porą roku na tego typu prace jest przedwiośnie oraz jesień i przedzimie. Przedwiośnie to moment, kiedy powoli kończy się okres emisji zanieczyszczeń, na przykład tych związanych z sezonem grzewczym, ponadto topnieje śnieg. Przedzimie natomiast to koniec kolejnego okresu, dla którego typowe zabrudzenia to pył, kurz.
Pamiętajmy również o tym, aby przed przystąpieniem do czyszczenia instalacji zapoznać się zaleceniami producenta.
Woda demineralizowana – dobór odpowiedniego urządzenia
Przy wyborze sprzętu do mycia instalacji solarnych najważniejszym kryterium jest urządzenie filtrujące, gdyż to ono odpowiada za kluczowy aspekt: produkcję ultra czystej demineralizowanej wody. Na rynku dostępne są dwa rodzaje takich urządzeń, a każde z nich bazuje zasadniczo na innej technologii filtracji wody. Pierwsza z nich to dejonizacja (DI), a druga to odwrócona osmoza (RO – Reverse Osmosis).
W procesie dejonizacji woda przepływa przez specjalne złoże – żywicę jonowymienną, która wiąże rozpuszczone sole. Proces ten usuwa 100% rozpuszczonych związków chemicznych i wytwarza tym samym wysokiej jakości wodę demineralizowaną. Filtry bazujące na żywicy jonowymiennej są tańsze w zakupie, jednakże droższe w eksploatacji w stosunku do filtrów RO. Różnica ta wynika głównie z częstszej konieczności wymiany filtra żywicznego. W przypadku urządzeń DI wymagane jest zwykle przyłącze wody do węża zasilającego, za to nie wymagają podłączenia do energii elektrycznej, co jest ich dużą zaletą.
W idealnej sytuacji urządzenie powinno być wyposażone w miernik TDS (Total Dissolved Solids) wskazujący poziom twardości wody wychodzącej. W przypadku czyszczenia paneli solarnych maksymalna twardość wody nadająca się do użytku to 15 ppm (parts per milion). Systemy DI są odpowiednie do okresowych, sporadycznych prac konserwacyjnych, bardziej do użytku indywidualnego niż profesjonalnego.
W przypadku filtrów bazujących na odwróconej osmozie (RO) woda po wstępnym filtrowaniu pompowana jest pod wysokim ciśnieniem przez wysokowydajną membranę , która zatrzymuje do 98% minerałów i zanieczyszczeń. W procesie tym strumień wody dzielony jest na wodę odpadową i czystą. Ponieważ membrana nie jest w stanie oczyścić wody w pełni, dobrze byłoby, aby urządzenie zostało wyposażone w dodatkowy filtr żywiczny, który usuwa z wody wszelkie pozostałości. W rezultacie otrzymujemy całkowicie czystą, demineralizowaną wodę gotową do użycia.
Niewątpliwą zaletą urządzeń RO jest ich wysoka wydajność. Są one dedykowane profesjonalistom, którzy używają wody demineralizowanej na co dzień. W porównaniu do filtrów DI filtry RO są droższe, jednakże inwestycja taka zwraca się w postaci niskich kosztów eksploatacji. Należy pamiętać również, że filtry RO powinny być używane minimum raz w tygodniu w celu zapewnianie sprawności membrany oraz wymagają podłączenia do energii elektrycznej.
Podstawowe profesjonalne wyposażenie do mycia mniejszych instalacji PV to filtr DI wraz z kijem teleskopowym doprowadzającym wodę oraz odpowiednio dobraną szczotką z dyszami dozującymi wodę. A w przypadku średnich (50 KW) i dużych instalacji (100 KW i więcej) oraz regionów z bardzo twardą wodą preferowane są systemy filtrów RO. Bardzo istotnym kryterium przy zakupie jest wydajność takiego urządzenia. Warto też zastanowić się nad wyborem urządzenia umożliwiającego pracę dwóch lub trzech operatorów.
W przypadku czyszczenia systemów fotowoltaicznych na bardzo dużą skalę (np. duże farmy fotowoltaiczne) w miejscach, w których nie ma dostępu do bieżącej wody ani prądu, należy brać pod uwagę mobilne urządzenia montowane na przyczepie. Takie rozwiązanie wykorzystujące filtr RO w połączeniu ze zbiornikiem 650-litrowym oraz zasilaniem bateryjnym daje możliwość pracy niemal w każdym miejscu i może być obsługiwane jednocześnie przez dwie osoby, co zapewnia sprawny czas realizacji danego zlecenia oraz szybką amortyzację sprzętu.
Podsumowując: czy mycie instalacji PV się opłaca?
Im większa powierzchnia instalacji fotowoltaicznej, tym straty wywołane zabrudzeniami są większe, zatem odpowiedz brzmi: tak, to się jak najbardziej opłaca. Producenci paneli informują swoich klientów, że instalacje solarne mają właściwości samooczyszczające, a mianowicie wystarczy w miarę intensywny deszcz, aby powierzchnia panelu oczyściła się. To jednak nie wystarczy, aby pozbyć się trudnych zabrudzeń, o których mowa była wcześniej. Szacunkowa utrata wydajności wynikająca z zabrudzeń przy instalacji o mocy 100 KW to strata na poziomie od 6 do nawet 20 tysięcy złotych. Koszt umycia takiej instalacji zaczyna się od 2,5 tysiąca złotych i zależy od bardzo wielu czynników.
O instalacje fotowoltaiczne należy dbać. Prawidłowa konserwacja tych urządzeń wydłuża ich trwałość i redukuje straty w produkcji energii. Woda demineralizowana to jedna z najlepiej sprawdzonych metod konserwacji jednostek PV. Niezależnie od wybranej metody czyszczenia należy zawsze zapoznać się z zaleceniami producenta.
