9-20,由中国【guó】可再生能源学会(产业工【gōng】作委【wěi】员会【huì】)、上海【hǎi】交【jiāo】通【tōng】大学(太阳能研【yán】究所)、中山大学(太阳能系统研【yán】究所)和浙江大学(硅【guī】材料国家重点实验室)共同【tóng】主办【bàn】的《2018第十四届中国太阳级硅及【jí】光伏发电研【yán】讨【tǎo】会(14thCSPV)》在西安隆【lóng】重【chóng】拉开帷【wéi】幕,应组委会邀请,安轩科技技术总监史稼轩先生【shēng】出【chū】席“分布式光伏+储【chǔ】能【néng】”融合创新分【fèn】论坛。分论坛围绕分布式光【guāng】伏+储能【néng】的最【zuì】新【xīn】技术标准、认证【zhèng】规范、政策解读、投资收【shōu】益、设【shè】备及【jí】系统解决【jué】方案、应用分享【xiǎng】、智能运维,探【tàn】讨“光伏【fú】+储能”融合创新推动平价上【shàng】网。史稼【jià】轩先生发表演讲【jiǎng】《灰尘【chén】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【lǜ】的影【yǐng】响,并提出【chū】光伏电【diàn】站灰【huī】尘【chén】污染解决之道,旨在以智能运维促进光【guāng】伏行业的【de】发展,推动平价上【shàng】网。

市场转变加速“运维后市场”到来

近【jìn】日,国家能源局召开关于太阳能发展“十三五”规【guī】划【huá】中期【qī】评估成果座【zuò】谈会,会议上最高层对能源转【zhuǎn】型、对光【guāng】伏行业【yè】释放了积极的【de】信号,明确2022年前光伏都有补贴,有补【bǔ】贴项目和平价上网项目并【bìng】行,并加快【kuài】速度出台政策,给市场稳定预【yù】期。平价上【shàng】网势必【bì】催动着度电成本的【de】下降、发电效率的增长,过去【qù】重建设【shè】、轻运维【wéi】的风【fēng】向将改变,光伏的“运维后市【shì】场”到【dào】来【lái】。

电站收益取决于发【fā】电【diàn】量和上网电价,而运维是影响光伏电站发电【diàn】量的重【chóng】要【yào】因素。据研【yán】究【jiū】,在影响电站【zhàn】发电量的设计、施工、设备、运维【wéi】等【děng】四【sì】个重要因素里,电站运维对发电量影响的占比可以达【dá】到60%,而电站的主【zhǔ】要投资回收【shōu】期也【yě】在【zài】后期运维的25年,因此,运维【wéi】工作【zuò】对光伏电【diàn】站来【lái】说尤【yóu】为重要。


灰尘对光伏组件性能的影响

光伏电【diàn】站组件的灰尘遮挡成为【wéi】运维的【de】难题,对于【yú】污染严重的【de】光【guāng】伏电站,提升发电量【liàng】最有效的【de】方法【fǎ】就是清洗组件。

不【bú】同【tóng】种类的灰【huī】尘特【tè】性不同,因此【cǐ】需要采【cǎi】用不【bú】同【tóng】的清洗方式,才能确保最佳的【de】清洗效果。像金属【shǔ】颗粒【lì】、矿物粉尘、油性粉尘,常【cháng】见于钢厂、化工厂,长期积累难于清理,并【bìng】可形成锈蚀在组件【jiàn】玻璃【lí】表面,这样便需要使用合适的中性清洗液才能够清除干净【jìng】,并且需要保【bǎo】持较高【gāo】频率的【de】清扫,才【cái】不会【huì】使【shǐ】灰尘再次【cì】附着在电站上【shàng】。


▲不同属性灰尘污染情况

史稼轩提出,组件的积灰会对阳【yáng】光造成遮蔽,导致组件接收到的太阳辐射【shè】能量【liàng】降低【dī】,带有酸性或碱性的积灰会造成【chéng】组件【jiàn】玻璃的腐蚀,被腐蚀的玻【bō】璃即使没有灰【huī】尘【chén】遮挡也会造成一部分【fèn】太阳辐射被【bèi】反射掉。重庆大学有关研【yán】究人员的对清洗前后【hòu】组件【jiàn】的效率进行了测试【shì】,发现由于灰【huī】尘【chén】的遮挡,清洗以【yǐ】后【hòu】的【de】组件比清洗之前的组【zǔ】件转换【huàn】效率提高了71.2%。另【lìng】外【wài】,组件【jiàn】积灰如若【ruò】不进行处理,由【yóu】于自然环境风【fēng】、雨、雪【xuě】的作【zuò】用【yòng】,会【huì】造成积【jī】灰分【fèn】布不均匀,从而【ér】导致热斑的产生【shēng】,引发安【ān】全风险。热斑长期存在【zài】、温度过高会造成EVA脱层、背板烧穿等严重的安全隐患。

目前解决灰尘污【wū】染【rǎn】普遍采用的的方式是人工清洗,对【duì】于地面电站,常采用的方【fāng】式是将卡【kǎ】车加装水【shuǐ】罐,配备高压水枪【qiāng】,先使用水枪【qiāng】冲洗然后人工擦干。分布式电【diàn】站则【zé】普遍使用手持的【de】清洗设备,在毛刷的旋转下再加上【shàng】自带的水泵抽水可【kě】以将组件的污渍清洗干净【jìng】,相比【bǐ】于喷水【shuǐ】,手持设备的【de】用【yòng】水量大【dà】大降【jiàng】低。但以【yǐ】上两种方式都存在一个弊端【duān】:一次清洗时间比【bǐ】较长,一般一年最多清洗12次,因此在两次清【qīng】洗中间的空【kōng】档期,灰尘【chén】仍然会累【lèi】积,影响电【diàn】站发电量【liàng】,并且每次清洗都需要【yào】投【tóu】入人工,在光伏电站25年【nián】的【de】生命周期中,成本太【tài】高。且【qiě】人工清【qīng】扫工作风【fēng】险【xiǎn】高、难度【dù】高,现场【chǎng】踩坏组【zǔ】件事情【qíng】频发,容易造成【chéng】组件【jiàn】隐裂,影响电池组件寿命,运维人员安【ān】全问题也无法保证。

智能运维机器人解决方案

光伏电站组件清洗工作难【nán】度【dù】低,每【měi】一块组件都是重复性的工作【zuò】,使用智能清扫设备是最佳的解决方案。光伏电站【zhàn】组件【jiàn】排布规律,一致性好【hǎo】,组件间缝隙小,组件边【biān】框可以承受一【yī】定的【de】重【chóng】量【liàng】,因【yīn】此组【zǔ】件本身可以作为自动化清洗设备的运【yùn】行轨道,再配备旋转的【de】毛刷就【jiù】可【kě】以在行【háng】进【jìn】的同时对【duì】组件进行【háng】清扫【sǎo】工作。

早在2013年,安轩科技就【jiù】自主研发出【chū】适【shì】用于光伏【fú】电【diàn】站的智能运【yùn】维【wéi】机器人【rén】,并【bìng】通过不断的技术创新更新至第【dì】五代,有效地解决了电站灰尘污【wū】染及运维人员安【ān】全问题。

安轩【xuān】iSUN系列光伏【fú】智【zhì】能运维机【jī】器人安装于组串支架上,安装完成后无需人【rén】工【gōng】介入,每【měi】天可定时进行清扫,并自【zì】动归位和充【chōng】电【diàn】。高频次【cì】的清扫让各种【zhǒng】类型粉【fěn】尘都难【nán】以附【fù】着在组【zǔ】件上,使组件基本保持无尘状【zhuàng】态。

机器【qì】人通过【guò】自供电系统,配备独立物联网【wǎng】通讯模块、环境监测系【xì】统、弹簧导向轮、特【tè】殊定【dìng】制毛【máo】刷【shuā】,实【shí】现对光伏电站高频次高效率【lǜ】清扫,并主动【dòng】提【tí】示、推送发【fā】电设备故障和告警信息【xī】,通【tōng】过【guò】运维机器人自带的无线通讯功能,远程【chéng】监测所【suǒ】有机器人运行状态和运【yùn】行数据【jù】,实现对【duì】机器人的远【yuǎn】程控制【zhì】,从而实现远程故障诊断、极端天气自保【bǎo】护、降【jiàng】水联动【dòng】清扫等多种智能【néng】模式。并通过配备停靠【kào】支【zhī】架,在组串之【zhī】间【jiān】安装桥接提高单个设备利用率。

智能化【huà】运维的需求越来越强,光伏电站【zhàn】去人工化运维成为【wéi】大【dà】的趋势,这【zhè】是光伏电站【zhàn】精细化运维的一种必然发展趋势,只有更加【jiā】智能化,才能降【jiàng】低人【rén】工【gōng】成【chéng】本,使电【diàn】站朝着平【píng】价上网的方向发展。安轩【xuān】智能运维【wéi】机器人目前已服务于近【jìn】1GW的光伏【fú】电【diàn】站,可提升地面电站平均发【fā】电量5%,提【tí】升渔光互补电【diàn】站平局【jú】发电【diàn】量7%,而分布式电【diàn】站则能【néng】达到【dào】15%,不论对于业【yè】主还是运维公【gōng】司都实现了更高的盈【yíng】利,推【tuī】动了平价上网【wǎng】时【shí】代的快速到来。