1. 研究目的与意义（文献综述）

传统的燃料能源正在一天天减少，对环境的危害日益突出，同时全球有近20亿人得不到正常的能源供应。丰富的太阳辐射能量是重要的能源，是取之不尽，用之不竭的，无污染，廉价的能源。若将地球表面0.1%的能量转为电能，转变率5%，每年发电量可达5.6*10^12千瓦时，相当于世界能耗的40倍。因此，太阳能光伏发电具有良好的发展前景。

但由于大规模光伏发电系统通常布置在日照强度高，气候干燥且较高的地方。太阳能光伏发电的能源直接来源于太阳光的照射，而地球表面上的太阳照射受气候的影响很大，长期的雨雪天、阴天、雾天甚至云层的变化都会严重影响系统的发电状态。另外，环境因素的影响也很大，比较突出的一点是，空气中的颗粒物(如灰尘)等沉落在太阳能电池组件的表面，阻挡了部分光线的照射，这样会使电池组件转换效率降低，从而造成发电量减少甚至电池板的损坏。随着使用时间的积累，光伏板的迎光面会积累一层灰尘，既减弱了太阳能电池板对光的吸收，影响电池板的发电量，也容易因“热岛效应”造成电池局部发热而损坏。当板上布满灰尘时，对其转换功率影响十分巨大，其电能转换效率就会降低30% ~ 40%，若长期不清洁，蓄电池就不能保持足够的电量，以至于被频繁充电，从而导致其寿命缩短，影响发电效率。

在丹迪大学的实验室里，灰尘颗粒通过环氧粉末形成，并通过电晕和摩擦电的充电方法，通过改变积累的灰尘颗粒的电荷水平来进行充电。对光伏组件的输出进行了分析，找出了累积尘粒电荷量与输出电压之间的关系。实验结果表明，随着粉尘颗粒的高电荷量，光伏组件输出电压的降低百分比增加。光伏组件累计尘粒电荷水平对其输出有显著影响，粉尘颗粒积累与面板倾角无关。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

（1）光伏积灰理论研究

分析光伏积灰理论，研究和分析灰尘效应本身规律，以期能够通过合适的数学模型来模拟相关的光伏组件的积灰情况，为光伏组件的自动清洗系统的设计方案提供设计基础。

3. 研究计划与安排

第 1~3 周：认真阅读任务书，查阅相关文献资料，明确研究内容，完成开题报告的撰写，并完成至少一篇英文文献的翻译。

第 4~5 周：完成绘图软件的学习。

第 6~8 周：初步完成设计。

4. 参考文献（12篇以上）

【1】张羽翔，魏霞.光伏发电厂清灰模式仿真研究.新疆大学电气工程系.2016

【2】赵钒卿，谷廷坤，刘丹，等.光伏组件形状参数工程解析模型.电网技术.2015

【3】王哲，林燕梅，杨静，等.光伏组件无水清洁研究讨论.北京科诺伟业科技股份有限公司.2016