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打通光伏电站智能运维之路,申慱娱乐科技获“年度设备企业”大奖

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10月31日,申慱娱乐科技凭借其自主研发的iSUN光伏智能运维机器人在索比光伏网主办的2018“光能杯”CREC年度颁奖典礼中荣获“年度优秀设备企业”,为申慱娱乐“让发电量再高一点”的经营理念再添一笔精彩的注脚。


图  颁奖现场

日前,工业和信息化部、住房和城乡建设部、交通运输部、农业农村部、国家能源局、国务院扶贫办印发《智能光伏产业发展行动计划(2018-2020年)》,计划提出,推动光伏从础材料生产智能升级,加快先进太阳能电池及部件智能制造,提升智能光伏终端产品供给能力,推动光伏系统智能集成和运维。《计划》中重点指出,发展智能光伏集成运维成为光伏产业发展的重点目标,包括提升智能光伏终端产品供给能力,推动光伏系统智能集成和运维。其中,明确支持开发光伏电站系统智能清洗机器人、智能巡检无人机等产品。大力推广智能光伏发电监控系统的应用,建立智能运维平台,实现远端系统“无人值班,少人值守”。

光伏发电系统在实际运行中,组件都裸露在环境中,随着时间的推移,组件表面会积下很多灰尘,甚至有鸟的排泄物、树叶、积雪等局部遮挡,这是影响系统效率的因素中最大的一个因素之一。希腊的某个研究组的研究结果显示,同样覆盖条件下土壤、石灰、灰尘沉积对电站系统效率的影响,其中灰尘(也就是空气污染的主要产物)的影响是最大的,当集灰密度达到3克每平方米时,发电量可以降低15%以上。目前光伏电站因为选址、空气污染等原因,相当一部分光伏电站组件积灰严重,导致发电量难以达到预期。

▲电站严重污染现状


光伏组件对温度十分敏感, 随灰尘在组件表面的积累, 增大了光伏组件的传热热阻, 成为光伏组件上的隔热层, 影响其散热。研究表明太阳能电池温度上升1℃, 输出功率约下降0.5%。且电池组件在长久阳光照射下, 被灰尘遮盖的部分升温速度远大于未被遮盖部分, 被遮盖部分电池板会由发电单元变为耗电单元, 被遮蔽的光伏电池会变成不发电的负载电阻, 消耗相连电池产生的电力, 从而致使温度过高出现烧坏的暗斑。此过程会加剧电池板老化, 减少出力, 严重时会引起组件烧毁。另外,灰尘附着在电池板表面, 会对光线产生遮挡, 吸收和反射等作用, 其中最主要是对光的遮挡作用。灰尘的颜色深,颗粒小,透光性差,薄薄的一层就透不了多少光了,从而影响光伏电池板对光的吸收, 进而影响光伏发电效率。

最初解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,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,效率较高。分布式电站则只能人工喷水,然后使用拖布进行清洗,人工清洗对水的需求量非常大。后来出现了手持的清洗设备,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。组件清洗工作难度低,每一块组件都是重复性的工作,使用全自动化的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。

▲申慱娱乐智能运维机器人某屋顶电站应用(清扫前后对比明显)


早在2013年,申慱娱乐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。申慱娱乐智能运维机器人可设置设备每天定时启动进行清洗,完全能够替代人工清扫工作,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。相比人工清扫,使用申慱娱乐智能运维机器人具有以下优势:


  • 无人员安全风险

使用东旭蓝天·申慱娱乐光伏智能运维机器人完全代替人工工作,避免了人员高空作业以及触电的安全风险

  • 平均成本低

以分布式电站为例,人工清扫一次的成本可达5千 ~8千/MW,一年清洗12次,10年1MW人工清洗成本最低也在60万元。智能运维机器人寿命10年,一次性投资成本为20万元/1MW,远低于人工清洗成本。

  • 清扫效果好

使用申慱娱乐智能运维机器人进行组件清洗,每天可进行一次清扫,一年可以清扫365次,使组件保持在“无尘”状态,是人工清洗远不能比拟的。

同时,机器人还配备了后台运维管理平台,可实现故障预警、运行状态监视等功能。通过对现场发电设备的数据接入,对电站发电设备的运行状态和发电量进行实时监视和数据分析统计,主动提示、推送发电设备故障和告警信息;另外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,并对机器人远程控制,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。

光伏互联网+时代,以智能清扫设备来降低电站运维成本,持续推动技术进步,通过智能化手段来进一步降低电站的运营成本,不断提升市场竞争力、提升光伏电站经济性,成为光伏新时代的发展趋势。


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