存量電站集聚、增量電站飆升，而電站系統(tǒng)的高效運(yùn)行，后期精細(xì)化運(yùn)維的重要性不言而喻。當(dāng)下以人為主的傳統(tǒng)運(yùn)維方式捉襟見肘，智能化運(yùn)維已成為大勢所趨。

組件“智能”清洗

太陽能電池板是光伏系統(tǒng)重要的核心部件，太陽能電池板能夠?qū)崿F(xiàn)對太陽能的收集，并將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。因此組件正常運(yùn)行對光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定具有重大意義。

但是，經(jīng)過長期使用，光伏組件會積累大量的灰塵，灰塵的遮擋往往成了發(fā)電量影響較大的一個環(huán)節(jié)，而光伏組件積灰若不進(jìn)行清潔，由于自然環(huán)境的作用，會造成積灰分布不均勻，從而導(dǎo)致熱斑的產(chǎn)生，引發(fā)安全風(fēng)險。熱斑長期存在、溫度過高會造成EVA脫層、背板燒穿等嚴(yán)重的安全隱患。因此，需要定期對光伏組件進(jìn)行清潔，組件清洗成為光伏電站運(yùn)維的主要內(nèi)容之一。

據(jù)北極星太陽能光伏網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，今年年初以來，包括三峽新能源、國家電投、中能建等開啟多輪運(yùn)維招標(biāo)。從運(yùn)維招標(biāo)的內(nèi)容看，組件清洗占比較大。部分企業(yè)的組件清洗在一年內(nèi)完成2次、6次不等的清洗工作。

其中，今年4月，國家電投、華能、華電在內(nèi)的多家光伏電站業(yè)主進(jìn)行了電站運(yùn)維組件清洗招標(biāo)，規(guī)模超600MW。今年年初到現(xiàn)在，三峽新能源的組件清洗規(guī)模達(dá)到730 MW；8月中節(jié)能公布354MW組件清洗成交公告。

通常光伏組件清洗分為人工清洗、高壓清洗車清洗、機(jī)器人清洗。

首先，人工清洗的方法會大面積增加遮蓋區(qū)域，降低組件對陽光的吸收，而且還會對組件產(chǎn)生壓力使組件出現(xiàn)彎曲或損壞。且清洗的工作周期按雇傭的工人的比例為4人/天大約能清洗1MW，對于一個20MW的電站來說需要耗時20天，費(fèi)用約為1.6萬到1.8萬。人工清洗針對小容量的電站且光伏組件積塵較少的電站較適用，對大型光伏電站來說會消耗大量的人力與水源。

其次，高壓清洗車清洗，是將水儲存至交通工具的水箱，通過增壓泵打壓進(jìn)行吸、排的一個過程，將水輸送到高壓管路，再通過高壓噴嘴噴出低壓高流速的水柱，以切向或正向沖擊光伏組件來達(dá)到除塵的效果。

最后，機(jī)器人進(jìn)行清洗，這種方法不僅可以對組件表面的灰塵和雜質(zhì)進(jìn)行清理，同時還能夠根據(jù)天氣的變化，例如雪天情況，實(shí)現(xiàn)快速全面的清理工作。機(jī)器人可以不間斷的運(yùn)行降低運(yùn)行成本。

通過對比發(fā)現(xiàn)，人工清洗的運(yùn)維時間較長、效率較低；高壓清洗車清洗，這種清洗方式操作簡單，雖然提升工作效率，但高壓清洗車對光伏組件陣列有要求，陣列道路需能使高壓清洗車通過；顯而易見，隨著人工成本逐步提升，前二者清洗方式已經(jīng)不適合市場需求，機(jī)器人清洗更勝一籌。

組件最佳發(fā)電狀態(tài)的保持，采用機(jī)器人清潔，能夠保持清潔程度的客觀的統(tǒng)一性，可以規(guī)避人工清掃的主觀原因。常規(guī)灰塵影響，采用機(jī)器人運(yùn)維的電站，清潔前后發(fā)電量基本提升在5~8%，中度、重度灰塵，可以達(dá)到10%~15%以上。

為努力提高電站發(fā)電量，保障設(shè)備安全運(yùn)行，智能化運(yùn)維服務(wù)正在成為光伏電站的“護(hù)航者”。瑞得恩看到了這一契機(jī)，面對亟待解決的運(yùn)維市場痛點(diǎn)，平價上網(wǎng)來臨之既，瑞得恩提出了光伏電站一站式全天候智能運(yùn)維的解決方案，并率先推出行業(yè)領(lǐng)先的光伏電站智能清掃系統(tǒng)。

值得關(guān)注的是，運(yùn)維主管許小峰介紹，單臺清掃機(jī)器人在電站補(bǔ)充水和電后可連續(xù)工作，假如按每天工作十幾個小時預(yù)算，基本1-2天時間完成1MW電站的清洗運(yùn)維工作。

清掃機(jī)器人大大提高了運(yùn)維效率，許小峰表示：“智能運(yùn)維采用智能化的監(jiān)控管理云平臺直觀的反映站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合先進(jìn)的無人機(jī)巡航補(bǔ)充人工巡檢作業(yè)、清掃機(jī)器人代替人工清掃服務(wù)，將原先粗放式的人工運(yùn)維方式轉(zhuǎn)型為精細(xì)化電站管理。”

清掃機(jī)器人加速升級

今年，瑞得恩著力于將光伏組件清掃機(jī)器人投入到電站現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用中，目前清掃機(jī)器人更多的是與合作客戶試用測試階段，反饋客戶的需求，不斷完善產(chǎn)品更高性能。

首先，從外觀體積上來看，便攜式清掃機(jī)器人帶水僅有28公斤左右，體積僅有700*720*220(mm)，單人可操作，攜帶運(yùn)輸方便。

其次，從維修維保服務(wù)方面看較為簡單方便，設(shè)備可以在室內(nèi)進(jìn)行日常存儲和保養(yǎng)，可以在使用之前對設(shè)備進(jìn)行檢修、維護(hù)，減少了設(shè)備在電站現(xiàn)場出現(xiàn)的故障概率性。

隨著182、210等大尺寸光伏組件產(chǎn)品加速落地，針對不同的光伏組件尺寸，瑞得恩設(shè)計(jì)的機(jī)型，偏重于156型電池片，60片和72片的組件類型。不過，為了適應(yīng)陣列類型、夜間作業(yè)等，清掃機(jī)器人已植入了視覺控制的插件，由視覺判斷幾橫幾豎的陣列類型，判斷是60片的組件還是72片的組件，從而自動規(guī)劃執(zhí)行不同類型的清掃軌跡。

許小峰透露：“針對大尺寸的光伏組件，后續(xù)可以通過軟硬件的配合來實(shí)現(xiàn)大尺寸組件的電站場景的穩(wěn)定運(yùn)行。”

針對中東、北非等水資源匱乏地區(qū)，瑞得恩的光伏組件清掃機(jī)器人采用干掃、濕掃兩種清潔模式。據(jù)介紹：“干掃清潔效果相比濕掃差一點(diǎn)，后續(xù)計(jì)劃改進(jìn)干掃加吸塵的清潔方式，提高干掃的清潔效果。目前工程樣機(jī)還在測試中。”

針對油污、鐵銹、粉塵等重污染的環(huán)境，瑞得恩也一直在積極尋求解決方案。據(jù)了解，瑞得恩研發(fā)人員用清潔試劑結(jié)合半自動工具電動毛刷，對重污染區(qū)域進(jìn)行清掃測試，并實(shí)測試劑和清潔方式對組件的影響，測試通過后將移植到光伏組件清掃機(jī)器人中，設(shè)置重度清掃模式檔位，比如加大噴水量、加快毛刷轉(zhuǎn)速等，并結(jié)合視覺判斷，對重污染的區(qū)域，降低機(jī)器人的運(yùn)行速度，對其進(jìn)行重復(fù)清掃，達(dá)到重度清潔的效果。

同時，清掃機(jī)器人配合APP，實(shí)現(xiàn)智能控制，反饋設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，故障信息，同時兼?zhèn)涫謩舆b控功能，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障狀態(tài)下的遠(yuǎn)程施救。

據(jù)許小峰介紹，今年首次量產(chǎn)兩百臺清掃機(jī)器人，主要用于合作客戶的試用及相關(guān)認(rèn)證測試等，并沒有立即銷售給客戶，目的在于客戶試用中不同的電站場景類型將盡可能的反饋更多細(xì)節(jié)問題，優(yōu)化產(chǎn)品需求，為產(chǎn)品品質(zhì)和品牌形象打好基礎(chǔ)，瑞得恩服務(wù)的電站總計(jì)有150MW左右，主要分布在江蘇周邊、日本和澳大利亞。清掃機(jī)器人預(yù)計(jì)今年年底投入大規(guī)模生產(chǎn)。

目前市場上光伏清掃機(jī)器人還沒有形成大的趨勢，仍有部分問題亟待解決，如陣列適應(yīng)性、環(huán)境耐候性、維修維保等。

許小峰認(rèn)為，光伏清掃機(jī)器人未來將作為電站工程作業(yè)的常態(tài)化工具，多場景、多地點(diǎn)、多需求的統(tǒng)一化產(chǎn)品，配套運(yùn)維服務(wù)，提升電站價值。