智能清扫小课堂:灰尘缘何成光伏发电“心头病”?

发布时间:2023.12.06

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光伏电站发电量受诸多外部因素影响,灰尘遮挡首当其冲。沙尘暴、扬尘、空气污染及车辆行驶等造成组件表面灰尘堆积、发电量下降,这种现象在业界被称为“灰损”。

那么,灰损究竟会带来多大的影响?一起来看看吧!

 

灰损只会造成发电量下降吗?

 

当然不是,灰损潜藏着多重安全隐患:

 

  • 散热受阻:灰尘遮挡导致传热热阻增加,每升高1°C的温度,组件输出功率或降低0.5%。
  • 热斑效应:局部遮挡造成局部过热,可能直接导致电池板损坏,进而带来安全风险。
  • 化学腐蚀:特定地区灰尘具有腐蚀性,可能腐蚀组件表面,影响使用寿命。

 

全球光伏电站都受灰损影响吗?

 

灰损是全球光伏电站普遍面临的挑战,但根据日照辐射强度与全球沙尘带分布,灰损程度有明显地域差别。

 

最值得关注的问题是,光伏发电潜力高的地区恰恰更容易受到灰损的影响。

 

图1 全球光伏发电潜力值(kWh/kWp)(© 2017 The World Bank, Solar resource data: Solargis. )

 

由图1全球光伏发电潜力值可见,北非、中东、中国西部、美国西南、墨西哥、南欧、澳大利亚和南美洲东西海岸拥有全世界最佳的太阳能辐射强度和日照时间。这些地区成为大型光伏项目的主要开发区域。

 

 

 

图2 全球沙尘敏感性

 

图2全球沙尘敏感性分布图展示了沙尘暴在不同地区的肆虐程度。两张图中深色部分高度重合,意味着最适合建设大规模太阳能电站的地区,更易受灰尘污染,需要更加频繁的清洁,且相比其他地区更加高温缺水、环境恶劣。

 

灰损能降低多少发电量?

 

据国际能源署(IEA)估算,2018年因灰尘损失的发电量占比至少达到光伏年发电量的3%~4%,相当于30亿~50亿欧元的经济损失。预计到2023年,这些损失将攀升至4%~5%,即40亿~70亿欧元。

 

图3  2018年与2023年全球主要国家光伏发电灰损经济价值

 

一方面,光伏电站越多,投入时间越长,灰损问题会越明显,经济损失也越大;且近年来光伏组件转换效率不断打破纪录,发电效率越高,灰尘堆积的影响也会越大。

 

另一方面,全球购电价格一路走低,人工组件清洁成本却在上涨。据IEA统计,印度人工清洗1MW组件的年成本或高达1000欧元,这进一步降低了电站清洗意愿,加剧灰尘堆积。

 

更可靠、更经济、更省心的解决方案

 

解决灰损难题,刻不容缓。实践证明,大规模光伏电站运维任务艰巨,传统的人工清洗模式成本高昂、人力需求大、用水量大,存在安全隐患。光伏智能清洗机器人是一种高效且经济的解决方案

 

仁洁智能光伏清扫机器人能够与气象数据智能联动,同时通过远程自动控制,实现无人值守,全天候、全时段、全自动完成无水清扫工作,极大降低操作难度与风险。目前,仁洁清扫机器人已在中国、中东、印度、南美等14个国家与地区的光伏电站成功应用,覆盖容量超11GW,有效助力光伏电站解决灰损难题,提升发电量。

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01-24 .2022

近日,仁洁智能科技有限公司(简称“仁洁智能”)宣布完成A轮超亿元人民币融资,本轮融资由恒旭资本领投,元钛、国元等跟投,老股东高瓴创投继续加持。此次融资将主要用于光伏电站智能化机器人产品研发及全场景清扫解决方案优化升级,以满足全球光伏电站日益增长的智能化需求。