Die Ambitionen, Solarenergie in arabischen Ländern zu verbreiten, nehmen von Tag zu Tag zu. Wie können Länder, die für ihre enormen Ressourcen bekannt sind, ihre natürlichen Fähigkeiten zur Deckung ihres Stromdefizits nicht entwickeln, insbesondere angesichts des Erfolgs der Projekte einiger dieser Länder bei der Anziehung der notwendigen Investitionen?
Hier stellt sich die Frage: „Reinigen die riesigen Gebiete und ausgedehnten Wüsten, um das Wachstum dieser Projekte zu gewährleisten“, oder kann sich der Segen in einen Fluch verwandeln und die staubige und staubige Atmosphäre die Effizienz der Panels behindern?
Laut einer internationalen Studie, deren Einzelheiten kürzlich von der spezialisierten Energieplattform veröffentlicht wurden, hat Staub einen starken negativen Einfluss auf die Leistung von Modulen, insbesondere wenn es mit Reinigungsmethoden nicht gelingt, die Ansammlungen auf der Oberfläche zu entfernen.
Es scheint, dass die Erzeugung von sauberem Strom aus Paneelen auf Dächern oder in Bauernhöfen und Wüsten nicht so viel erreichen wird wie erhofft, sodass sich Solarenergieprojekte in arabischen Ländern einen Platz im globalen Wettlauf um die Verbreitung sauberer Energie sichern. Aus Gründen, die wir in diesem Bericht diskutieren.
- Beschaffenheit des Staubes:
Die Aufmerksamkeit westlicher und lokaler Investoren richtet sich auf die Entwicklung von Solarenergie in arabischen Ländern, doch das Schicksal dieser Projekte ist mittlerweile von den Wetterbedingungen und den klimatischen Bedingungen in der Region abhängig.
Die Länder der arabischen Region sind seit der Antike für staubiges Wetter und Sandstürme bekannt, insbesondere mit der Ausbreitung von Wüsten und riesigen Gebieten, die es der Luft ermöglichen, Staubpartikel zu transportieren und an Sonnenkollektoren festzuhalten.
Bodenpartikel werden normalerweise in „Sand, Schluff und Ton“ unterteilt, die sich in ihrer Größe und Reaktion auf Bewegung und Transport durch Wind unterscheiden. Die vielleicht schwierigste Form von Bodenpartikeln ist „Staub“, der aus einer kolloidalen Substanz besteht, die durch die Anhaftung von Schluff und Ton entsteht.
Kolloidaler Staub ist eine Substanz mit Eigenschaften, die sich über ein weites, transkontinentales Spektrum erstrecken. Wissenschaftler haben beispielsweise beobachtet, dass afrikanische Wüsten jährlich 180 Millionen Tonnen Staub freisetzen können, der eine Strecke von 5.000 Kilometern zurücklegen kann.
Staubpartikel in der Atmosphäre erstrecken sich vertikal über eine Distanz zwischen 6 und 7 Kilometern. Dies erklärt, warum der Himmel in der arabischen Region in manchen Monaten des Jahres eine orange Farbe annimmt.
- Klima- und Solarprojekte:
Solarenergieprojekte in arabischen Ländern sind ein idealer Standort; Denn die Länder der Region zeichnen sich durch eine Fülle an Sonnentagen und die riesigen Flächen aus, die für die Verbreitung von Stationen und landwirtschaftlichen Betrieben in großem Maßstab erforderlich sind.
Vor allem Saudi-Arabien und die Vereinigten Arabischen Emirate haben diese Potenziale und Ressourcen früh erkannt und schon vor Jahren begann man über ehrgeizige Solarprojekte zu sprechen, von denen einige möglicherweise kurz vor dem Betrieb und der Produktion stehen.
Staub, trockenes Klima und die Weite unbewohnter Wüsten in der Region scheinen eine große Herausforderung zu sein, die die Solarenergieambitionen in arabischen Ländern gefährdet. Laut einem vom Middle East Institute (MEI) veröffentlichten Bericht haben Entwickler bei der Prüfung von Möglichkeiten für vielversprechende Projekte möglicherweise Staubstürme und die Auswirkungen von Staub auf Projekte im Bereich erneuerbare Energien übersehen.
Da die arabischen Länder häufigen Staubstürmen ausgesetzt sind; Die Ansammlung von Staub auf Solarpaneelen kann ihre Verwendung bei der Erzeugung sauberer Elektrizität gefährden, sei es bei Projekten, die auf der Absorption von Sonnenstrahlung basieren oder auf der Sammlung von konzentriertem Sonnenlicht in bestimmten Rezeptoren.
Die Aufgabe, Solarpaneele in arabischen Ländern von angesammelten Staubpartikeln zu reinigen, liegt auf der Hand. Eine mühsame Aufgabe, zumal Wüsten und weite Gebiete häufig einer staubigen Atmosphäre ausgesetzt sind.
Sonnenkollektoren voller Schmutz und Staub
- Gestörte Produktion:
Mit zunehmenden Klimaunruhen und -schwankungen nehmen die Möglichkeiten zur Verbreitung von Solarenergie in arabischen Ländern ab. Es ist nicht nur schwierig, die Paneele zu reinigen, sondern der Temperaturanstieg kann auch die Effizienz der Stromerzeugung beeinträchtigen.
Dies lässt sich wissenschaftlich damit erklären, dass kolloidale Staubpartikel, die an den Paneelen haften, zwar ein Hindernis für die Konzentration der Sonnenstrahlung darstellen, im Gegenteil aber diese Partikel zerstreuen. Das reduziert die Stromproduktion.
Dies würde den wirtschaftlichen Druck erhöhen, die Energiesicherheit zu gefährden, insbesondere wenn Solarenergie einen großen Anteil am Strommix dieser Länder ausmacht.
Obwohl Staub die größte Bedrohung für die Solarenergieproduktion in arabischen Ländern darstellt; Es ist nicht zu übersehen, dass Temperaturen über 25 Grad Celsius ansteigen und es zu einem Spannungsabfall kommt.
Das Temperaturniveau in den arabischen Ländern erfordert die Neuentwicklung von Paneltechnologien, um sich an Temperaturen zwischen 40 und 50 Grad Celsius anzupassen, die in den meisten Ländern der Region im Sommer üblich sind. Damit verbunden ist die Notwendigkeit, die Paneele von „Ansammlungen“ von Staubstürmen und Staubpartikeln zu reinigen.
Die Staubgefahr erstreckt sich auch auf Stromübertragungsleitungen und die Infrastruktur des Transportnetzes. Feuchtigkeit und Regen verdoppeln das Potenzial des Staubs für Störungen im Stromkreis und die Möglichkeit von Unfällen oder Ausfällen bei der Stromübertragung.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Ausbreitung von Staubpartikeln zu verhindern. Dazu gehört die Behandlung des Bodens, um sicherzustellen, dass sich in den Wüsten und weiten Landstrichen der arabischen Länder keine kolloidalen Partikel bilden, und die Bildung einer „Mauer“ gegen fliegenden Staub und die staubige Atmosphäre durch das Ausbreiten von Baum- und Pflanzenbündeln.
Ein mit orangefarbenem Staub beladener Sturm in Kuwait
- Möglichkeiten der Solarenergie in arabischen Ländern :
Staub, stürmisches und staubiges Wetter sind ein Gespenst, das die Wachstumschancen von Solarenergieprojekten in arabischen Ländern heimsucht. Die Ansammlungen, die durch an den Oberflächen der Paneele haftende Staubpartikel verursacht werden können, können dazu führen, dass diese Chancen zu einer Verschwendung von Investitionen werden, sofern keine Reinigungstechniken und eine Wärmeanpassung entwickelt werden.
Saudi-Arabien und die Vereinigten Arabischen Emirate gehören offenbar zu den bedeutendsten Möglichkeiten für die Entwicklung von Solarenergie in den arabischen Ländern. Da beide Länder über ein enormes Potenzial und ausgedehnte Wüsten verfügen, sind sie auch am stärksten von Staub betroffen.
1) Möglichkeiten der Solarenergie in Saudi-Arabien:
Laut den Ergebnissen einer auf der Website der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) veröffentlichten Studie haben Forscher herausgefunden, dass die Staubbelastung in der Region schätzungsweise etwa dreimal so hoch ist wie zuvor gemeldete Werte.
Sie sagten, dass frühere Studien die Wirkung von Staub unterschätzt hätten; Da dabei nur Partikel kleiner Größe untersucht werden, aber auch größere Partikel berücksichtigt werden, stellt sich heraus, dass sie 80 % der Bodenstaubmassen in der Nähe von Standorten von Solarenergieprojekten in den arabischen Ländern ausmachen.
Die Gefahr großer Staubpartikel liegt darin, dass sie einen starken Einfluss auf die Leistung und Effektivität von Solartechnologien haben. In der Studie wurde geschätzt, dass selbst wenn die Platten wöchentlich und regelmäßig gereinigt würden; Die Effizienzverlustraten von überspannten Modulen in Saudi-Arabien können bei Modulen an der Westküste 15 % und an der Ostküste 45 % erreichen.
Der Effizienzverlust der Panels ist auf zwei Faktoren zurückzuführen:
- Erstens: Staub setzt sich auf den Platten ab und verunreinigt diese durch die Ansammlung von Partikeln. Dies stellt ein Hindernis für die Ankunft der Sonnenstrahlung dar. Und dann die Stromerzeugungsrate daraus reduzieren.
- Zweitens: Die Ansammlung von Staubpartikeln in der Atmosphäre aufgrund der staubigen Atmosphäre der Region. Dadurch wird verhindert, dass ausreichend Sonnenstrahlung die Module überhaupt erreicht.
Die Forscher und Autoren der KAUST-Studie stellten fest, dass der erste Faktor einen größeren Einfluss hat. Der durch die Ansammlung von Staubablagerungen auf ihnen verursachte Leistungsabfall der Paneele übertraf die Auswirkungen der Luftverschmutzung mit Staubpartikeln um etwa das Zweifache.
Studienleiter Georgi Stenchikov sagte, dass der optimale Umgang mit Staubpartikeln den Entwicklungsprozess und eine nachhaltige Wirtschaft in Saudi-Arabien unterstützen könne, und wies darauf hin, dass die Ergebnisse ihrer Forschung eine wichtige Wartung der Solarenergietechnologien im Königreich ermöglichen.
2) Möglichkeiten der Solarenergie in den VAE:
Zu den Herausforderungen, mit denen die Solarenergie in arabischen Ländern konfrontiert ist, gehört, dass Solarmodule in den Vereinigten Arabischen Emiraten schätzungsweise 50 % ihrer Stromproduktion verlieren, so eine Erklärung in einer vollständig im MDPI-Magazin veröffentlichten Studie.
Die Studie führte dies neben den hohen Temperaturen auch auf die Ansammlung von Staubpartikeln auf den Panels zurück, nachdem frühere Untersuchungen die Verschmutzung der Panels mit einer schlechten Solarenergieproduktion in Verbindung gebracht hatten.
Die Forscher testeten die Leistungsproben der Panels unter Einwirkung verschiedener Faktoren. Darunter: „Staub, Schadstoffe, Temperaturen, Winde“, wobei betont wird, dass die Auswirkungen dieser Faktoren manchmal zu einem Verlust von 60 bis 70 % des erzeugten Stroms führen können.
Die Studie untersuchte Staubproben, die sich auf Solarpaneelen an fünf Standorten im Komplex Mohammed bin Rashid Al Maktoum ansammelten, einem der größten Solarenergiekomplexe der Welt mit einer Kapazität von 1.013 Megawatt, um die Variationen und Unterschiede zwischen den Staubarten aufzudecken .
Ein Solarenergieprojekt im Mohammed bin Rashid Al Maktoum Complex
Der Komplex arbeitet mit einem dualen System zur Stromerzeugung, sei es durch Photovoltaik-Paneele oder konzentrierte Solarsysteme, und trägt zur Reduzierung der Emissionen bei.
Bei der Untersuchung der Proben des Komplexes wurde festgestellt, dass sich der auf den Solarpaneelen angesammelte Staub farblich von den Staubproben unterscheidet, die vom Boden des Komplexes oder anderen Bereichen entnommen wurden. Was wurde durch den Einschluss von Molekülen verschiedener Verbindungen angezeigt; Dies kann es schwierig machen, Staubpartikel auf die gleiche Weise zu reinigen und zu entfernen.
Das Element „Chlor“ kam in einigen Proben vor, in anderen jedoch nicht. Dies deutet darauf hin, dass die Solarenergieproduktion durch die Umgebung, wie etwa Umweltverschmutzung, Industrieemissionen und andere, beeinflusst wird, heißt es in der Studie von Engineering and