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科沃斯为光伏电站算了笔账,机器人能挽回灰尘造成的多大损失?

科沃斯商用机器人 2018-11-11 13:33:03

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11月2日,中国国际新能源大会在江苏无锡召开,在同期举办的国际光伏产业技术标准及智能运维主题论坛上,科沃斯发表了关于如何运用机器人进行电站智能清洁的演讲。在论坛现场,科沃斯为光伏电站算了笔账:光伏太阳能作为全球范围内迅速发展的一个巨大产业,却因电站普遍缺乏积极清洁致使灰尘污染大幅降低电站发电量,预计每年至少在5%以上,由此带来的直接经济损失令人咋舌:一组数据显示,按照2020年全球装机量达到500GW左右计算,每年因灰尘降低发电量而造成的经济损失将高达50亿美元。随着电站装机量的不断增长,这一损失会愈发严重——2030年全球装机总量约1400GW时,灰尘造成的经济损失预计将高达130亿美元。



中国国际新能源大会开幕式现场

灰尘事小,但却能招致电池板发电功率损失60%

灰尘对电池板的发电效率影响究竟有多大?以一年的沉积量来看,若是普通灰尘最高可导致发电功率衰减40%,但若是油性灰尘,衰减率将高达60%。小小的灰尘可以让光伏发电项目每年损失数亿元,这绝不是危言耸听。

灰尘是如何影响电池板发电功率的?

首先,灰尘遮蔽了到达光伏组件的光线;二是因为一些酸碱性较强的灰尘经常侵蚀电池板表面,降低了面板玻璃的透过率;三是因为灰尘会影响光伏组件表面的散热,导致光电转换效率降低。

连续8天不清洁,灰尘导致发电量损失高达14.3%

科沃斯公司苏州总部的太阳能屋顶电站做了一个实验:在没有降雨的情况下连续8天未对电池板进行清洁工作,数据显示,首日电池板在日累计辐射量22MJ/m2下,每千瓦组件发电量为5.73kwh, 但到了第8天,同辐射量下组件每千瓦发电量已经下降到了4.91kwh,仅8天时间灰尘已导致发电量损失达14.3%。值得一提的是,这是在空气质量相对较好的苏州,若是在干燥且工业污染严重或西北风沙大且降雨量又少的地区,损失无疑会更大。




事实上,灰尘一直是降低太阳能电池板发电量的致命问题,即便是代表顶尖科技的太空探索也无法避免地受到这一问题的困扰。美国“机遇”号空间探测器刚开始火星探测任务时,1.3米的太阳能电池板每天可以提供900瓦时的电能,然而到2010年6月,随着太阳能面板沾上火星灰尘,每天提供的电能降到了500~600瓦时,NASA不得不尽量让两台火星车停靠在朝南的斜坡上,让它们可以“晒”到更多的太阳光。 

 

美国“机遇”号空间探测器

用科沃斯机器人锐宝进行智能清洁,让电池板恢复99%发电功率

光伏市场需要有效的清洁运维工作,但传统的清洁方式却存在着诸多弊端:1、手工清洗,人力成本高且清洁不彻底;2、大型清洁车,只能用于地势平缓的地面电站,清洁场所受限制;3、高压水枪清洗,水成本高且冲击力易造成组件隐裂;4、喷淋系统,清洗效果差且易导致热斑效应,造成组件损坏。

针对市场需求,2015年科沃斯推出了面向光伏行业的太阳能电池板清洁机器人锐宝,并致力于将科沃斯在家用清洁领域积累的高标准技术延伸至商用级市场,实际应用数据统计显示:科沃斯清洁机器人锐宝清洁后的电池板可恢复原至始发电功率99%以上。



▲科沃斯太阳能电池板清洁机器人锐宝

机器人是如何高效清洁电池板的?

以下六大核心功能与技术将阐释机器人的高效清洁原理:



双标准看电站清洁可获的经济效益:成本节约和发电量贡献

进入市场一年多以来,锐宝已进入国内外多个光伏电站进行应用。这一年里,锐宝还荣获了2015 CES创新大奖,并于今年获得江苏省知识产权局高价值专利培育计划项目承担权,这些认可均是因为科沃斯锐宝能用科技创新辅助电站创造可观的经济收益。



科沃斯机器人锐宝走进全球各地光伏电站

每年可为一个10MW电站节约50%清洁成本

目前市场上传统清洁方式的成本大都非常高,以一个10MW的电站每年清洗费用(每月清洗一次)为例,高压水枪每年的清洗费用在35万左右,喷淋系统约需25-30万元,人工擦洗约25万,大型清洁车每年约34万元。与这些高成本的清洁方式不同,锐宝机器人每年清洁费用在12万左右,即使与中国成本较低的人工擦洗相比,锐宝也不到其费用的1/2,一年至少可以为光伏电站节省50%的清洁成本。并且,电站规模越大,机器人清洁的成本优势就越明显。

8天提升电池板发电量4.8%

科沃斯对苏州总部的太阳能屋顶电站进行了8天发电量实验,8天后的实验数据显示,B栋电站在锐宝清洁后8天发电量与不清洁的D栋电站发电量比,总的发电量提升4.8%。4.8%的发电量意味着什么?按照一个10 MW的电站一年发电量1200万千瓦时计算,提升4.8%发电量意味着每年可以增加电能57.6万千瓦时,亦或是节约标准煤188kg。



机器人牵手绿色能源,社会意义更非凡

太阳能电站经济效益的提升将会带来更大的社会意义。我们知道,目前造成大气污染的主要因素正是以传统火电站为主的锅炉燃煤带来的有害气体排放,据统计,每燃烧一吨标准煤就会排放二氧化碳约2.6吨,二氧化硫约8.5公斤,氮氧化物约7.4公斤——环保的严峻形式已经勿庸置疑。现在,全球都在集政府和社会力量全面推进光伏这一绿色能源产业的发展,因此,未来随着太阳能发电应用的普及,电站若能通过运用机器人进行高效清洁提升发电量、节约燃煤,必将为社会可持续发展带来更加深远的意义。






科沃斯奉上

新能源大会主题论坛上的演讲PPT

《光伏电站的智能化清洁运维探索》

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