“运维后市场”到来，安轩发力光伏智能运维

陈学谦

近日，国家能源局召开关于太阳能发展“十三五”规划中期评估成果座谈会，会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，并加快速度出台政策，给市场稳定预期。平价上网势必催动着度电成本的下降、发电效率的增长，过去重建设、轻运维的风向将改变，光伏的“运维后市场”到来。

电站收益取决于发电量和上网电价，而运维是影响光伏电站发电量的重要因素。据研究，在影响电站发电量的设计、施工、设备、运维等四个重要因素里，电站运维对发电量影响的占比可以达到60%，而电站的主要投资回收期也在后期运维的25年，因此，运维工作对光伏电站来说尤为重要。

▲灰尘对光伏组件性能的影响

光伏电站组件的灰尘遮挡成为运维的难题，对于污染严重的光伏电站，提升发电量最有效的方法就是清洗组件。

不同种类的灰尘特性不同，因此需要采用不同的清洗方式，才能确保最佳的清洗效果。像金属颗粒、矿物粉尘、油性粉尘，常见于钢厂、化工厂，长期积累难于清理，并可形成锈蚀在组件玻璃表面，这样便需要使用合适的中性清洗液才能够清除干净，并且需要保持较高频率的清扫，才不会使灰尘再次附着在电站上。

▲不同属性灰尘污染情况

组件的积灰会对阳光造成遮蔽，导致组件接收到的太阳辐射能量降低，带有酸性或碱性的积灰会造成组件玻璃的腐蚀，被腐蚀的玻璃即使没有灰尘遮挡也会造成一部分太阳辐射被反射掉。重庆大学有关研究人员的对清洗前后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前的组件转换效率提高了71.2%。另外，组件积灰如若不进行处理，由于自然环境风、雨、雪的作用，会造成积灰分布不均匀，从而导致热斑的产生，引发安全风险。热斑长期存在、温度过高会造成EVA脱层、背板烧穿等严重的安全隐患。

 目前解决灰尘污染普遍采用的的方式是人工清洗，对于地面电站，常采用的方式是将卡车加装水罐，配备高压水枪，先使用水枪冲洗然后人工擦干。分布式电站则普遍使用手持的清洗设备，在毛刷的旋转下再加上自带的水泵抽水可以将组件的污渍清洗干净，相比于喷水，手持设备的用水量大大降低。但以上两种方式都存在一个弊端：一次清洗时间比较长，一般一年最多清洗12次，因此在两次清洗中间的空档期，灰尘仍然会累积，影响电站发电量，并且每次清洗都需要投入人工，在光伏电站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，现场踩坏组件事情频发，容易造成组件隐裂，影响电池组件寿命，运维人员安全问题也无法保证。

智能运维机器人解决方案

 光伏电站组件清洗工作难度低，每一块组件都是重复性的工作，使用智能清扫设备是最佳的解决方案。光伏电站组件排布规律，一致性好，组件间缝隙小，组件边框可以承受一定的重量，因此组件本身可以作为自动化清洗设备的运行轨道，再配备旋转的毛刷就可以在行进的同时对组件进行清扫工作。 

早在2013年，安轩科技就自主研发出适用于光伏电站的智能运维机器人，并通过不断的技术创新更新至第五代，有效地解决了电站灰尘污染及运维人员安全问题。

安轩iSUN系列光伏智能运维机器人安装于组串支架上，安装完成后无需人工介入，每天可定时进行清扫，并自动归位和充电。高频次的清扫让各种类型粉尘都难以附着在组件上，使组件基本保持无尘状态。

机器人通过自供电系统，配备独立物联网通讯模块、环境监测系统、弹簧导向轮、特殊定制毛刷，实现对光伏电站高频次高效率清扫，并主动提示、推送发电设备故障和告警信息，通过运维机器人自带的无线通讯功能，远程监测所有机器人运行状态和运行数据，实现对机器人的远程控制，从而实现远程故障诊断、极端天气自保护、降水联动清扫等多种智能模式。并通过配备停靠支架，在组串之间安装桥接提高单个设备利用率。

▲智能运维机器人在光伏电站的应用

智能化运维的需求越来越强，光伏电站去人工化运维成为大的趋势，这是光伏电站精细化运维的一种必然发展趋势，只有更加智能化，才能降低人工成本，使电站朝着平价上网的方向发展。安轩智能运维机器人目前已服务于近1GW的光伏电站，可提升地面电站平均发电量5%，提升渔光互补电站平局发电量7%，而分布式电站则能达到15%，不论对于业主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。