9-21,由中国【guó】可再【zài】生【shēng】能【néng】源学会(产业【yè】工作委员会)、上海交通大【dà】学(太阳【yáng】能【néng】研究所)、中山大学(太阳能系统研究所【suǒ】)和浙江大学(硅材料国家重点实验室)共同主办的【de】《2018第十四届中【zhōng】国太阳级硅及【jí】光伏发电研讨会(14thCSPV)》在西【xī】安【ān】隆重拉【lā】开帷幕,应组委会邀【yāo】请,安轩【xuān】科技技术总监【jiān】史稼轩先生出席“分布式光伏+储能”融合创新分论坛。分论坛围绕分【fèn】布式光伏+储能的【de】最新【xīn】技术【shù】标准、认证规范【fàn】、政策解读、投资收益【yì】、设备及系【xì】统解决方【fāng】案、应用分享【xiǎng】、智【zhì】能运维,探讨“光伏+储能”融合创新【xīn】推动平价上【shàng】网。史稼轩先【xiān】生【shēng】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【lǜ】的影响【xiǎng】,并提出【chū】光伏电站灰【huī】尘污染解决之道,旨在【zài】以智能运维促【cù】进光伏行业的【de】发展,推动平价【jià】上网。

市场转变加速“运维后市场”到来

近日,国家能【néng】源局召开关于太阳能发展“十三【sān】五”规划中期评估成【chéng】果座谈会,会议上最高【gāo】层对能源转型【xíng】、对光伏行业释放【fàng】了【le】积极的信【xìn】号,明确【què】2022年【nián】前光伏都有补贴,有补贴【tiē】项目【mù】和平价上网项目并【bìng】行,并加快速【sù】度出台政策,给【gěi】市【shì】场稳定【dìng】预期。平价上网势必催动着度电成【chéng】本【běn】的【de】下降、发电效率的增长【zhǎng】,过去重建设、轻【qīng】运维的风【fēng】向将改变,光伏【fú】的“运【yùn】维后市场”到【dào】来【lái】。

电【diàn】站收益取决于发电量和上【shàng】网电价,而运维是影响光伏【fú】电【diàn】站发电量的重【chóng】要因素。据研究,在影响电站发电量的设计、施工【gōng】、设备、运维等四【sì】个重要因素【sù】里,电【diàn】站运维对【duì】发电量影响的占比可以达【dá】到60%,而【ér】电【diàn】站的主【zhǔ】要投资回收期也在后期【qī】运维【wéi】的25年,因此,运维工作对【duì】光伏电【diàn】站【zhàn】来说尤【yóu】为重【chóng】要。


灰尘对光伏组件性能的影响

光伏电站组件【jiàn】的灰尘遮挡成为运维的难题,对于污染严【yán】重【chóng】的光伏【fú】电站,提【tí】升发【fā】电【diàn】量最有效的方法就【jiù】是清洗【xǐ】组件。

不同【tóng】种类的【de】灰尘特性不同,因此需要采用不同【tóng】的清【qīng】洗方式,才【cái】能确保最佳的清洗效果。像【xiàng】金属颗【kē】粒、矿物【wù】粉【fěn】尘、油性粉尘,常【cháng】见于钢厂、化工厂,长期积累难于【yú】清【qīng】理,并可形成【chéng】锈【xiù】蚀【shí】在组件玻璃【lí】表面,这【zhè】样【yàng】便【biàn】需要使用合适的中性清洗液【yè】才能够清除干净【jìng】,并【bìng】且需要保持较高频率的清【qīng】扫,才不会使灰尘【chén】再次附着在【zài】电站上。


▲不同属性灰尘污染情况

史稼轩提【tí】出,组件的积灰会【huì】对阳光造【zào】成遮【zhē】蔽,导致组件接收【shōu】到的【de】太阳辐射能量降低【dī】,带有【yǒu】酸性或碱【jiǎn】性的积【jī】灰会造成组【zǔ】件玻【bō】璃【lí】的腐蚀,被腐蚀的玻璃【lí】即【jí】使没有灰尘遮挡也会造成一部分太阳辐射被【bèi】反射掉。重庆大【dà】学有关研究人员的【de】对清洗前后【hòu】组件的效率进行了测试,发现由于灰尘的遮挡,清洗以后的组件比清洗之【zhī】前的组件【jiàn】转换效率【lǜ】提【tí】高了71.2%。另外,组件【jiàn】积【jī】灰如若不进【jìn】行处理【lǐ】,由于自然环境风、雨、雪的作用,会【huì】造成【chéng】积灰分布不均匀,从而导【dǎo】致热【rè】斑的产生,引发安【ān】全风险。热斑长期存【cún】在【zài】、温度【dù】过高会造成EVA脱层、背板【bǎn】烧穿等严【yán】重【chóng】的安全隐患【huàn】。

目【mù】前解决灰尘污染普遍采用的的【de】方式是人工清洗【xǐ】,对于地面电站,常采用的方式是将卡【kǎ】车加装水罐,配备高压水【shuǐ】枪【qiāng】,先使用水枪冲【chōng】洗【xǐ】然后人工擦干。分布【bù】式电站则普遍【biàn】使【shǐ】用手持的【de】清洗【xǐ】设备,在【zài】毛【máo】刷的旋转下再加上自带的水泵抽【chōu】水【shuǐ】可【kě】以将【jiāng】组件的【de】污【wū】渍清洗干净,相比于喷水,手持设备的用水【shuǐ】量【liàng】大大降低。但以【yǐ】上两种方式都存在一【yī】个弊端:一次清洗【xǐ】时间比较长【zhǎng】,一般一【yī】年最多清洗【xǐ】12次,因此【cǐ】在两【liǎng】次清洗中【zhōng】间的空档期【qī】,灰尘仍然会累积,影【yǐng】响电【diàn】站发电【diàn】量,并且每次清【qīng】洗都需要投入人工,在【zài】光伏电站25年的生命周期中,成本太高。且人工清扫工作风险高、难度高,现场踩坏【huài】组件事【shì】情【qíng】频发【fā】,容易造成组件隐裂,影响电池组件寿【shòu】命,运【yùn】维人员安【ān】全【quán】问题也无法【fǎ】保证。

智能运维机器人解决方案

光【guāng】伏电站组件清洗【xǐ】工作难度低,每一块组件【jiàn】都是【shì】重复性的【de】工【gōng】作,使用智能清扫设【shè】备【bèi】是最佳的解决方案【àn】。光伏电站组件排布规律【lǜ】,一【yī】致性好,组件间缝隙小,组件【jiàn】边框可【kě】以承受【shòu】一定的重量,因此组件【jiàn】本身【shēn】可【kě】以【yǐ】作为自动化清洗【xǐ】设备的运【yùn】行轨【guǐ】道,再配备【bèi】旋转的毛刷就可以在【zài】行进的【de】同时对组件进行清扫工作。

早在2013年,安轩科技就自主研发【fā】出适用于光伏电站的智【zhì】能运维【wéi】机器【qì】人【rén】,并通过不【bú】断的技【jì】术创新更新至【zhì】第五代,有效地解决了电站灰【huī】尘污染及【jí】运维人【rén】员安【ān】全问题。

安轩iSUN系列光伏【fú】智【zhì】能运【yùn】维【wéi】机器人安装于【yú】组串支架上,安装完【wán】成后【hòu】无需人工介入,每【měi】天可定时进行清扫,并【bìng】自动【dòng】归位和充电【diàn】。高频次的清扫让各种类型粉尘都难以附着在组【zǔ】件上,使组【zǔ】件基【jī】本保持【chí】无尘状态。

机【jī】器人【rén】通【tōng】过自供电系统,配备独立物联网通讯模块【kuài】、环境监测【cè】系统【tǒng】、弹簧导向轮、特殊定制毛【máo】刷,实【shí】现对光伏电站高频次高【gāo】效率清扫,并主动提示、推送发电设备故障和告警【jǐng】信【xìn】息,通【tōng】过运维机器人自【zì】带的无【wú】线【xiàn】通讯【xùn】功【gōng】能【néng】,远程监测所有机器人运【yùn】行状【zhuàng】态和运行数据,实现【xiàn】对机器人的远程【chéng】控制,从而实现远程故障诊断、极端天气自保护、降水【shuǐ】联动清扫等多种智能【néng】模式。并通过【guò】配备【bèi】停靠【kào】支架,在组串之间安【ān】装桥接【jiē】提【tí】高单个设【shè】备利用【yòng】率。

智能化运维的【de】需求越【yuè】来越【yuè】强,光伏电【diàn】站去人【rén】工化【huà】运维成为大的【de】趋势,这是光伏电站精细化运维的一种必然发展趋【qū】势,只【zhī】有更加智能化【huà】,才能降低【dī】人工成本,使电【diàn】站朝着平价上网【wǎng】的方向【xiàng】发展。安【ān】轩智【zhì】能运【yùn】维机器人目【mù】前已服务于【yú】近1GW的【de】光【guāng】伏电站,可提升地面电站平均发电量5%,提升渔光互补电站平局【jú】发电量7%,而分布式电站则能达【dá】到【dào】15%,不论对于业【yè】主【zhǔ】还是运维公【gōng】司都实现【xiàn】了更【gèng】高的【de】盈利【lì】,推动了【le】平价上网时代的快速到来。