科技讓能源更高效—東旭藍(lán)天·安軒科技開啟光伏電站無值守運(yùn)維新時代

:將人類從繁雜而危險的工作中解放出來，是人工智能的主要職能之一。研究機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2020年人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)可能會淘汰180萬個工作崗位。而在“互聯(lián)網(wǎng)+”率先落地的光伏運(yùn)維領(lǐng)域，一個無人值守運(yùn)維的新時代正悄然臨近。

2018年1月12日，東旭˙安軒舉行光伏電站無值守運(yùn)維系統(tǒng)聯(lián)合研發(fā)暨戰(zhàn)略合作簽約儀式。會上，國發(fā)、上海交大、寶鋼、中建材浚鑫分別與安軒簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，聯(lián)合研發(fā)、應(yīng)用和申報“大型光伏電站無值守智能運(yùn)維系統(tǒng)”，提高大規(guī)模光伏電站運(yùn)維智能化、集成化管理水平，填補(bǔ)我國大型光伏電站智能運(yùn)維系統(tǒng)空白，并依托各自的行業(yè)、平臺和資源優(yōu)勢，大力推廣、應(yīng)用“大型光伏電站無值守智能運(yùn)維系統(tǒng)”項目研究成果。

安軒科技與國發(fā)、上海交大、寶鋼簽約

安軒科技與中建材浚鑫簽約

“去人工化”成大趨勢

在光伏電站長達(dá)25年的運(yùn)行周期中，前期的選址、設(shè)計、設(shè)備選型和建設(shè)僅占用半年左右時間，后期運(yùn)維時間卻長達(dá)20多年。近年來，光伏裝機(jī)容量節(jié)節(jié)攀升，運(yùn)維壓力隨之增大。

將電站按照大型地面電站和分布式電站來劃分，大型地面電站運(yùn)維難點(diǎn)在于規(guī)模龐大，巡檢及組件清洗需要大量運(yùn)維人員，費(fèi)時費(fèi)力且成本高。業(yè)內(nèi)人士介紹，傳統(tǒng)的檢查方式由運(yùn)維人員拿著遠(yuǎn)程紅外熱像儀到設(shè)備上挨個檢測，20MW電站算下來要1個月的時間。而在組件清洗方面，傳統(tǒng)人工清洗成本約為2000-6000元/MW。

分布式電站規(guī)模小，地理位置分散等特點(diǎn)，導(dǎo)致電站實(shí)時監(jiān)管與數(shù)據(jù)采集存在很大的技術(shù)難度。在分布式光伏運(yùn)維上很多人存在誤區(qū)，認(rèn)為分布式電站不需要運(yùn)維，導(dǎo)致電站管理混亂與缺失，電站灰塵遮蔽影響嚴(yán)重，造成發(fā)電量損失。由于分布式光伏電站規(guī)模小、污垢、灰塵、工業(yè)粉塵顆粒難以處理，電站清洗成本約為3000-10000元/MW。

成本之外，光伏電站頻發(fā)的質(zhì)量問題，不僅損害了電站收益更危及運(yùn)維人員的生命安全。

東旭藍(lán)天運(yùn)維中心總經(jīng)理賈嶺根據(jù)東旭藍(lán)天超1GW光伏電站運(yùn)維經(jīng)驗總結(jié)了光伏運(yùn)維的兩大痛點(diǎn)，一是故障，二是安全。他介紹，常見的電站故障包含接線盒故障、組件熱斑、線纜虛接等。安全方面，則包含組件等設(shè)備安全和運(yùn)維人員的人身安全。

由于缺少相關(guān)意識，運(yùn)維人員現(xiàn)場踩踏組件頻發(fā)，容易造成組件隱裂，影響組件效率。上海某電站現(xiàn)場，由于長期在屋頂運(yùn)維清掃造成防水破壞，造成1500萬元損失。此外，大型工商業(yè)屋頂發(fā)生的采光帶踏空事故，再次為運(yùn)維人員安全敲響了警鐘。此前，某電站發(fā)生人員墜亡事故之后，電站進(jìn)行整改8個月，造成直接經(jīng)濟(jì)損失近200萬元。

成本、效率、安全三座大山壓頂，“去人工化”成為光伏運(yùn)維企業(yè)的共識。2017年6月，東旭藍(lán)天入股安軒科技，通過線上智能無人值守平臺和線下智能運(yùn)維機(jī)器人相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)光伏電站集中管控，無人值守，高效運(yùn)維。

智能運(yùn)維機(jī)器人 不偷懶又聰明

提起光伏電站運(yùn)維，很多人想到的是“擦板子”。這一觀點(diǎn)雖然片面，卻體現(xiàn)了組件清洗的重要性。

究竟灰塵會導(dǎo)致電站損失多少發(fā)電量？根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)測算，在西班牙風(fēng)沙較大的地區(qū)，沙塵引起光伏組件日發(fā)電量損失可達(dá)25%；在美國加州沙塵導(dǎo)致電站年發(fā)電量損失7%；在阿拉伯半島，印度北部和東部等世界更干旱的地區(qū)，沉積的塵埃使太陽能電池板發(fā)電效率降低17％-25％。

陜西榆林一家20MW太陽能光伏電站負(fù)責(zé)人介紹，“因為無法徹底解決電池板清洗問題，電池板實(shí)際發(fā)電效率只有60-70%左右，我們每年的損失在200萬以上。”

由此可見，組件清洗對提高電站發(fā)電量有重要作用。然而組件清洗工作并不輕松。運(yùn)維人員要避開電站高發(fā)電量的時段清洗組件，雨天、雪后也要及時處理水漬和積雪。由于成本等限制，無法實(shí)現(xiàn)經(jīng)常清洗組件。而運(yùn)維人員踏空事故導(dǎo)致許多業(yè)主要求少上屋頂甚至不上屋頂，增加了運(yùn)維難度。

應(yīng)對市場需求，部分企業(yè)研發(fā)了智能運(yùn)維機(jī)器人代替人工清洗。安軒科技研發(fā)的智能運(yùn)維機(jī)器人具備污染源數(shù)據(jù)分析、雨水灰塵檢測，可在雨天自動監(jiān)測雨量進(jìn)行組件清洗，在清洗的同時還可以對組件進(jìn)行熱斑、EL檢測，及時監(jiān)控組件健康狀況。目前其運(yùn)維機(jī)器人產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于1GW的光伏項目中。

在中小型屋頂光伏電站項目上，安軒科技還提供擺渡車方案，即通過擺渡車機(jī)器人可在前后排支架件間移動，一臺機(jī)器人便可對整個電站進(jìn)行清洗，減少了設(shè)備投入。

安軒科技總經(jīng)理王軍介紹，從成本投入上看，使用智能機(jī)器人雖然將初始投資增加了0.15-0.2元/W，但在提升發(fā)電量方面效果明顯。根據(jù)光伏智能運(yùn)維機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用情況，西部某地面光伏電站年提高發(fā)電量為11%，上海某屋頂分布式電站年提高發(fā)電量達(dá)到17%，江蘇某漁光互補(bǔ)光伏電站年發(fā)電量可提升19%。

賈嶺以濱州20MW光伏電站運(yùn)維數(shù)據(jù)為例，通過人工清洗，機(jī)器清洗和無清洗的數(shù)據(jù)對比，在電站運(yùn)行90天以后，使用機(jī)器人清洗累計提升電量比例為7%。

東旭藍(lán)天副總裁徐永邦表示，曾經(jīng)跟蹤系統(tǒng)剛進(jìn)入市場的時候，業(yè)主也存在增加了初始投資，能否提高發(fā)電量，是否會增加運(yùn)維難度等顧慮，而如今跟蹤系統(tǒng)已逐漸得到市場的認(rèn)可。當(dāng)前，運(yùn)維機(jī)器人也正經(jīng)歷這一階段，但在降本增效的大前提下，相信智能運(yùn)維機(jī)器人會得到更廣泛的應(yīng)用。