9-21,由中国可再生能【néng】源学【xué】会(产【chǎn】业工作委员会)、上海交通大学(太阳能研究所)、中【zhōng】山大学(太【tài】阳能系统研究所)和【hé】浙【zhè】江大学【xué】(硅材【cái】料国家重点【diǎn】实验室【shì】)共【gòng】同主【zhǔ】办的《2018第十四届中国太阳级硅及【jí】光伏发电研讨【tǎo】会【huì】(14thCSPV)》在西安隆重拉开帷幕,应组【zǔ】委会邀请,安【ān】轩科技技术总监史稼轩先生出【chū】席“分布式光伏+储能”融合创【chuàng】新【xīn】分论【lùn】坛【tán】。分论坛围绕【rào】分布式【shì】光伏+储能的最【zuì】新技术【shù】标准、认证【zhèng】规范、政策解【jiě】读、投资收益、设【shè】备及系【xì】统解决【jué】方案、应用【yòng】分享、智能运维【wéi】,探讨“光伏+储能”融合创【chuàng】新推动平【píng】价上网。史稼轩先生发表演讲《灰尘对光伏组件性能影响的研究》,深入浅出地阐述了灰尘对光伏电站发电效率的影响,并提出光【guāng】伏电站灰尘污染解决之道【dào】,旨在【zài】以智【zhì】能运维【wéi】促进光伏【fú】行业的发展,推动平价【jià】上【shàng】网。

市场转变加速“运维后市场”到来

近【jìn】日,国家能源局召开【kāi】关于【yú】太阳能发展【zhǎn】“十三五【wǔ】”规划中期评估成果座谈会【huì】,会【huì】议上最高层对能源转型、对光伏行业释放了积极的信号,明确2022年前光【guāng】伏都有补贴,有补贴项目和平价上网项目并行,并加快速度出台政【zhèng】策,给市场【chǎng】稳定预【yù】期。平价上网【wǎng】势必催动着度【dù】电成【chéng】本的【de】下降、发电效率的增【zēng】长,过去重建设【shè】、轻运【yùn】维的【de】风向将改变,光【guāng】伏的“运【yùn】维后市场”到【dào】来【lái】。

电站收益取决于发电量和上网电【diàn】价,而运【yùn】维是影【yǐng】响光【guāng】伏电站发电量的重要因素。据研【yán】究,在【zài】影响电站【zhàn】发电量的设【shè】计、施工、设备、运维【wéi】等【děng】四个【gè】重要【yào】因【yīn】素里【lǐ】,电站运维对发电量影响【xiǎng】的【de】占比可以达到60%,而电站的主要投资回收期也在后期运维的25年,因此【cǐ】,运维工【gōng】作对光【guāng】伏电站来说尤【yóu】为重要【yào】。


灰尘对光伏组件性能的影响

光【guāng】伏电站组件的灰尘遮挡成为运【yùn】维【wéi】的难【nán】题,对于污染严重的光伏电【diàn】站,提【tí】升发电量【liàng】最【zuì】有效的方法就是清洗组件。

不【bú】同种类的【de】灰尘特性不【bú】同,因此需要采用不【bú】同【tóng】的清洗方式,才能确保最佳的清洗效果。像【xiàng】金属颗【kē】粒、矿物【wù】粉尘、油【yóu】性粉【fěn】尘,常见于钢厂、化工厂,长期积【jī】累难于清理【lǐ】,并可形成锈【xiù】蚀在组件玻璃【lí】表面,这样便需要使用合【hé】适的中性清洗液【yè】才能够清除【chú】干净,并【bìng】且【qiě】需【xū】要保持较高【gāo】频率的清扫,才不会【huì】使【shǐ】灰【huī】尘再次附着【zhe】在电站上。


▲不同属性灰尘污染情况

史【shǐ】稼【jià】轩提出,组【zǔ】件【jiàn】的积灰【huī】会对阳光【guāng】造成遮蔽,导【dǎo】致组件接收到的太【tài】阳辐射能量降低,带有酸【suān】性【xìng】或碱性的积灰会【huì】造成【chéng】组件玻璃的腐蚀,被腐蚀的玻璃即使【shǐ】没【méi】有【yǒu】灰尘遮挡也会造成一部分太阳辐射被【bèi】反【fǎn】射掉。重庆【qìng】大学有【yǒu】关研究人员【yuán】的对清【qīng】洗前后组件的效率进行了测【cè】试,发现由于灰尘的遮【zhē】挡,清【qīng】洗以后的组件【jiàn】比【bǐ】清【qīng】洗【xǐ】之前的组件转【zhuǎn】换效率提【tí】高了71.2%。另外,组件积灰如若不进【jìn】行处理,由【yóu】于自然环境风、雨【yǔ】、雪【xuě】的作用,会造【zào】成积灰分布不【bú】均匀,从而【ér】导致热【rè】斑的产生,引发安全风险。热斑长期存【cún】在、温度过高会造成EVA脱层、背板烧穿等严【yán】重的安全隐患。

目前【qián】解决灰【huī】尘污染普【pǔ】遍采用的的方式是人工清洗【xǐ】,对于地面【miàn】电站,常采用【yòng】的方式是将卡车【chē】加装【zhuāng】水罐,配备高【gāo】压水枪【qiāng】,先使用水枪【qiāng】冲洗然后人工擦干。分布式电【diàn】站则普遍使【shǐ】用手持【chí】的【de】清洗设备【bèi】,在毛刷的【de】旋转下再加上【shàng】自【zì】带的水泵【bèng】抽水可以将组【zǔ】件【jiàn】的污渍【zì】清洗干【gàn】净,相比于喷【pēn】水【shuǐ】,手持设备的【de】用水量大【dà】大降低。但以上两种方式都存【cún】在一【yī】个弊端【duān】:一次清洗时【shí】间比【bǐ】较长,一般【bān】一年最多清【qīng】洗12次,因此【cǐ】在两次【cì】清洗中间的空档期【qī】,灰尘仍然会累积,影响电站发电量【liàng】,并且每次清【qīng】洗都需要投入【rù】人工,在光伏电【diàn】站25年的生命周期中,成本太高。且人工清扫【sǎo】工作风险高、难度高,现场踩坏【huài】组件事情频发【fā】,容易造成组件隐裂,影【yǐng】响电池组件寿命,运维人员【yuán】安全问题也无法保证【zhèng】。

智能运维机器人解决方案

光伏电站组件清洗工作难【nán】度低,每一【yī】块【kuài】组件【jiàn】都是重复性的【de】工作,使用智能清扫设备【bèi】是最佳的解决方【fāng】案。光【guāng】伏【fú】电站组件排布规律【lǜ】,一致性好,组件间缝隙小,组件【jiàn】边框可以承受一定的【de】重量,因【yīn】此【cǐ】组件本身可以作为自动化清洗设备的运行轨道【dào】,再配【pèi】备旋转的毛刷【shuā】就可以在【zài】行【háng】进的同【tóng】时【shí】对组件进行清扫【sǎo】工【gōng】作。

早在2013年,安轩科技【jì】就【jiù】自主研发出适用于光伏电站【zhàn】的智能【néng】运维【wéi】机器人,并通过不断的技术创新更新至第【dì】五【wǔ】代,有效地解决了【le】电站灰尘污【wū】染【rǎn】及运【yùn】维人【rén】员安全问题。

安轩iSUN系【xì】列光【guāng】伏智能运维机器人安【ān】装于组串支【zhī】架上,安装完【wán】成后无【wú】需人工介入,每天【tiān】可定时进行清扫,并【bìng】自动归位和【hé】充【chōng】电。高频次的清扫让各种类【lèi】型粉尘都难【nán】以附着在组件【jiàn】上,使组件【jiàn】基本保持【chí】无尘状态。

机器人通过自【zì】供电【diàn】系【xì】统,配备【bèi】独【dú】立物联【lián】网通讯模块、环境【jìng】监测【cè】系统、弹簧导向轮、特殊定制毛刷,实现对光【guāng】伏电站高频次高效【xiào】率清扫,并主动提示、推送发电【diàn】设备故【gù】障和告警信息,通过运维机器人自带的无线通讯【xùn】功【gōng】能,远程监测所有机【jī】器人运行状态和【hé】运行数据,实现对机器人【rén】的远程控【kòng】制,从而实现【xiàn】远【yuǎn】程故【gù】障诊断、极端天气自保【bǎo】护、降【jiàng】水【shuǐ】联动清【qīng】扫【sǎo】等多种智能模式。并通过配【pèi】备【bèi】停靠支架,在组【zǔ】串之间安【ān】装桥接【jiē】提高单个设【shè】备【bèi】利用率。

智能【néng】化运【yùn】维【wéi】的【de】需【xū】求【qiú】越来越强【qiáng】,光伏电站去人工化运维成【chéng】为大的趋势,这是光【guāng】伏【fú】电站精细化【huà】运维的【de】一种必然发展趋势【shì】,只有更加智【zhì】能化,才能【néng】降低人【rén】工成【chéng】本,使【shǐ】电站朝着平价上网的方【fāng】向【xiàng】发【fā】展。安轩【xuān】智能运【yùn】维机器人目前已服务【wù】于近【jìn】1GW的光伏电站【zhàn】,可提升地面电【diàn】站平均发【fā】电量5%,提升渔光互补电站平局发电量7%,而【ér】分布式电【diàn】站则能达到15%,不论对于业主【zhǔ】还是运维公司都实现了更高的盈利,推动了平价上网时代的快速到来【lái】。