BIPV屋顶分布式光伏电站智能清洗装置
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完成单位:国家电投集团杭州新能源生产运营有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
许 峰、梁晓瑜、王文清、郭伟栋、梁 红、戴苏平、张伟康、张 耀
BIPV光伏电站建设方式特点:屋顶面积大,铺设组件跨度大,巡检通道间隔较远,不利于人工手持式设备清洗,人工清扫时需要工人集中站在屋面,不安全因素增多,且易发生踩踏组件,导致组件热斑、隐裂等现象。另一方面,BIPV分布式屋顶光伏项目多建于工业区,污染严重,污染源多为重金属、染料、水泥、粉尘等。以上屋面依靠人工清洗,清洁周期长,质量差,造成光伏项目发电效率大幅下降,重污染组件因长时间得不到彻底清洁,局部易形成热斑,影响组件寿命,严重会引发火灾等事故。分布式屋顶电站清洁运维困难,成为我公司乃至光伏行业一大痛点。
目前市场上的光伏清洁设备仅适用于普通屋顶分布式电站,BIPV光伏项目智能清洁设备在国内外仍处于起步研发阶段,因为BIPV型光伏电站的光伏板与屋顶结构成一体,现有设备不能以光伏板为基体安装,给产品设计、安装带来了极大的难度,但是BIPV型光伏项目又是未来光伏发展的大趋势,所以为了解决BIPV型光伏电站的智能清洁,急需开发研究相关技术,力争解决光伏运维的一大痛点,由于国内外没有可参考的案例,所以本项技术研究具有较大的难度性及探索性、创新性。
2020年4月30日,《国家电投集团杭州新能源生产运营有限公司BIPV屋顶分布式光伏电站智能清洗装置科研项目》通过外部专家组验收,主要满足以下技术指标:
1.该系统解决了较长和较宽阵列智能清洗机器人运行的稳定要求,可解决长200米,宽20米的光伏阵列清洗智能化需求;
2.该系统设备使用轻量化设计,通过设备外部取电(箱变、逆变器、汇流箱取电)解决了因自带蓄电池的清洁设备的重量问题,设备长期在组件上运行不会造成光伏组件的隐裂等损伤,另外,该取电设计可以24小时全天候待机,随时可以清洁;
3. 该系统解决了不同安装形式的BIPV机器人固定难题,具备抗15级以上台风能力;
4. 该系统对于电站能满足最低8%发电效率的提升,普遍提升达到了11.2%以上,光伏组件表面透光率达到96.3%;
5. 该系统采用了4G物联网技术,收发指令和数据通信稳定可靠,实现PC端、手机端等查看设备运行状态,对整个电站的设备总数、在线数、故障数,设备正常率一目了然,真正实现智能运维管理。
本项目已获得2项专利知识产权,设计开发出用于BIPV光伏组件的智能清洁机器人,解决BIPV光伏电站无法安装清洁机器人的技术难题,填补该领域国内(国际)空白。
项目成果推广应用后,发电效率能提升8%-25%,按平均提升12%计算,每MW年提高发电量约10.8万KWh,按公司目前BIPV分布式光伏电站装机容量171MW测算,实现年提高发电量约1847万KWh。因此,本项目的研究开发,具有良好的社会效益和显著的经济效益。