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光伏電站發(fā)電量受諸多外部因素影響，灰塵遮擋首當其沖。沙塵暴、揚塵、空氣污染及車輛行駛等造成組件表面灰塵堆積、發(fā)電量下降，這種現(xiàn)象在業(yè)界被稱為“灰損”。那么，灰損究竟會帶來多大的影響？一起來看看吧！

灰損只會造成發(fā)電量下降嗎？

當然不是，灰損潛藏著多重安全隱患：

散熱受阻：灰塵遮擋導(dǎo)致傳熱熱阻增加，每升高1°C的溫度，組件輸出功率或降低0.5%。

熱斑效應(yīng)：局部遮擋造成局部過熱，可能直接導(dǎo)致電池板損壞，進而帶來安全風險。

化學腐蝕：特定地區(qū)灰塵具有腐蝕性，可能腐蝕組件表面，影響使用壽命。

全球光伏電站都受灰損影響嗎？

灰損是全球光伏電站普遍面臨的挑戰(zhàn)，但根據(jù)日照輻射強度與全球沙塵帶分布，灰損程度有明顯地域差別。最值得關(guān)注的問題是，光伏發(fā)電潛力高的地區(qū)恰恰更容易受到灰損的影響。

圖1 全球光伏發(fā)電潛力值（kWh/kWp）

由圖1全球光伏發(fā)電潛力值可見，北非、中東、中國西部、美國西南、墨西哥、南歐、澳大利亞和南美洲東西海岸擁有全世界最佳的太陽能輻射強度和日照時間。這些地區(qū)成為大型光伏項目的主要開發(fā)區(qū)域。

圖2 全球沙塵敏感性

圖2全球沙塵敏感性分布圖展示了沙塵暴在不同地區(qū)的肆虐程度。兩張圖中深色部分高度重合，意味著最適合建設(shè)大規(guī)模太陽能電站的地區(qū)，更易受灰塵污染，需要更加頻繁的清潔，且相比其他地區(qū)更加高溫缺水、環(huán)境惡劣。

灰損能降低多少發(fā)電量？

據(jù)國際能源署（IEA）估算，2018年因灰塵損失的發(fā)電量占比至少達到光伏年發(fā)電量的3%~4%，相當于30億~50億歐元的經(jīng)濟損失。預(yù)計到2023年，這些損失將攀升至4%~5%，即40億~70億歐元。

圖3  2018年與2023年全球主要國家光伏發(fā)電灰損經(jīng)濟價值

一方面，光伏電站越多，投入時間越長，灰損問題會越明顯，經(jīng)濟損失也越大；且近年來光伏組件轉(zhuǎn)換效率不斷打破紀錄，發(fā)電效率越高，灰塵堆積的影響也會越大。另一方面，全球購電價格一路走低，人工組件清潔成本卻在上漲。據(jù)IEA統(tǒng)計，印度人工清洗1MW組件的年成本或高達1000歐元，這進一步降低了電站清洗意愿，加劇灰塵堆積。

更可靠、更經(jīng)濟、更省心的解決方案。

解決灰損難題，刻不容緩。實踐證明，大規(guī)模光伏電站運維任務(wù)艱巨，傳統(tǒng)的人工清洗模式成本高昂、人力需求大、用水量大，存在安全隱患。凱之成智能裝備有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的地面運維機器人通過后臺管理與智能運維相結(jié)合的方式能夠有效的解決光伏電站清潔運維的難題。

圖4  凱之成地面運維機器人

此款產(chǎn)品具備以下優(yōu)勢：

效率高：在組串長度為18m的情況下，平均清潔速度可達1.3~1.5km/h，可根據(jù)實際情況靈活調(diào)節(jié)清潔頻率。

成本低：基于全球領(lǐng)先的自研3D視覺系統(tǒng)+機械臂，采用對清潔平板機抓放的方式實現(xiàn)跨板清潔作業(yè)，可大幅度削減對平板機的需求數(shù)量，并省去搭建過橋的成本。

適應(yīng)性強：可適應(yīng)各種不同的自然環(huán)境與電站布局，實現(xiàn)全天候作業(yè)。軍工級全地形底盤，能有效行駛在沙漠、荒漠、硬質(zhì)地面等各種不同的路面，爬坡與越障能力強，高海拔地區(qū)也可以使用。整個系統(tǒng)可以在風沙等惡劣工況下工作，工作溫度-20C~60°C。

功能多樣性：根據(jù)用戶定制化運維功能，具備清洗、巡檢、數(shù)據(jù)平臺、割草等多樣性功能，提供安全、一機多用的運維功能。

自動化程度高：基于自研自動駕駛系統(tǒng)與自動化視覺感知系統(tǒng)、機械臂，實現(xiàn)全自動作業(yè)。清潔機構(gòu)與機器人主體自動完成路徑規(guī)劃與行駛控制，到達組串起始與終止位置時視覺系統(tǒng)自動掃描，引導(dǎo)機械臂實現(xiàn)對清潔機構(gòu)的毫米級精確抓取和放置，從而實現(xiàn)跨板清潔作業(yè)，減少對人力的需求。

目前，該款機器人已在格爾木等地區(qū)的光伏電站成功應(yīng)用，有效助力光伏電站解決灰損難題，提升發(fā)電量。凱之成也會堅持技術(shù)革新與產(chǎn)品的優(yōu)化升級，致力于為光伏電站運維提供更可靠、更經(jīng)濟、更省心的解決方案。