Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo quốc gia (NREL) của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và các đối tác nghiên cứu cho biết nhiều loại phấn hoa khác nhau có thể làm giảm hơn 15% hiệu suất của tấm pin mặt trời. Không giống như những cải thiện ngay lập tức được cho là sau mưa lớn, việc phục hồi năng suất sau mùa phấn hoa là dần dần. Làm sạch thủ công sau mưa có thể tăng hiệu suất từ 5% đến 11%.
Hình ảnh: Jill Stuckey, Bộ Năng lượng
Một nghiên cứu hợp tác của các chuyên gia từ NREL, Đại học Duke, Solar Unsoiled, Đại học Jaén ở Tây Ban Nha và Đại học Sapienza ở Rome đã làm sáng tỏ giả định rằng chỉ riêng lượng mưa cũng có thể làm sạch các tấm pin mặt trời một cách hiệu quả.
Khi kiểm tra các loại phấn hoa khác nhau tại năm cơ sở năng lượng mặt trời ở Bắc Carolina, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng phấn hoa từ các loài cây như cây bách, cây bách xù, cây thông và cây sồi tỏ ra đặc biệt khó bám vào các tấm pin mặt trời.
Trong mùa phấn hoa cao điểm, sự thay đổi về loại phấn hoa đã dẫn đến giảm hiệu suất của tấm pin mặt trời tới 15%. Bất chấp việc “dọn dẹp” bằng mưa, những tấm chưa được rửa vẫn bị tổn thất sản xuất khoảng 10% hàng năm. Làm sạch thủ công bằng bàn chải ướt sau mưa cho thấy hiệu suất tăng từ 5% đến 11%.
Các cơ sở được nghiên cứu có công suất từ 4 MW đến 9 MW, hướng về phía Nam một góc 20 độ và đã hoạt động được khoảng bảy năm.
Các nhà nghiên cứu ban đầu dự kiến tổn thất đất ở mức tối thiểu do lượng mưa trung bình tương đối cao trong khu vực và các đợt khô hạn ngắn. Tuy nhiên, trong quá trình thử nghiệm, họ phát hiện ra rằng chất bẩn và tổn thất phát điện liên quan đã vượt quá mong đợi của họ.
Tập dữ liệu này không được áp dụng rộng rãi trên toàn quốc vì loại phấn hoa và cường độ khác nhau giữa các vùng. Các sa mạc chủ yếu phải đối mặt với bụi, nhưng các khu vực nông nghiệp ở những vùng này cũng phải đối mặt với thách thức về phấn hoa trong những mùa nhất định. Các cơ sở ở bờ biển phía đông Hoa Kỳ, có đặc điểm là khí hậu thường ẩm ướt hơn và cây cối rậm rạp, thường xuyên gặp phải những thách thức liên quan đến phấn hoa.
Trong nghiên cứu này, phấn hoa là loại chiếm ưu thế ảnh hưởng đến các địa điểm trong mùa xuân, ảnh hưởng đáng kể đến việc tạo ra năng lượng mặt trời. Các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng cỏ và phấn hoa đạt mức cao nhất vào cuối mùa hè, không tương quan với mức độ thất thoát chất bẩn cao nhất trên các tấm pin mặt trời, không giống như phấn hoa.
NREL và Solar Unsoiled sẽ tiếp tục nghiên cứu để hiểu sâu hơn về vấn đề này. Họ lưu ý rằng các hạt phấn hoa từ các cây khác nhau có mức độ bám dính khác nhau, bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như kích thước và hình dạng của hạt, tính chất của bề mặt chúng dính vào, đặc tính thành phần của chúng và các điều kiện môi trường như độ ẩm tương đối và kiểu gió.
