近年來,我國光伏發電規模快速增長,光伏發電與農業、牧業、漁業以及交通設施、建筑物相結合的應用創新層出不窮。其中,漁業光伏以其發電效率高,減少對耕地、林地、草地等土地的占用為優勢,正逐漸成為中東部光伏發電應用領域新的投資熱點,得到廣大光伏發電投資者的認可與青睞。與此同時,如何才能讓水面電站高效運維,如何才能在25年的運行期內持續發電,成為大家關注的焦點。
據專家測算,水上漂浮電站投資成本約高出樁基漁光互補電站的10%,漁光互補比普通光伏電站投資高4.4%,但由于由于水體對光伏組件有冷卻效應,可以抑制組件表面溫度上升,其發電量同比屋頂或地面光伏發電系統可提高10%~15%左右。
清掃難度大,電站損益失衡
水面光伏電站由于其高效的發電量及經濟效益讓業界對其青睞,但大多數水面電站通行性差、安全要求高、鳥類多、成本高、環保要求高等特點,致使水面光伏電站出現清掃難度大、運維效率低等問題,嚴重影響發電量的提升。
難點一:電站通行性差,運維效率低
水面光伏電站大多建在魚塘、水庫、濕地之上,以船為交通工具。特別是有些漁光互補電站建在多個分割開的魚塘之上,需要每個魚塘都配備小船,因此電站的通行性較差,靈活性差,嚴重影響運維效率。

難點二:人員安全無法保
水面光伏電站的安全性要求較高,表現在兩方面:人員安全性、設備安全性。運維人員乘船前往方陣需要配備救生衣,運維工作環境艱苦,一旦到冬天水上有浮冰更加大運維工作難度。另外,接地扁鐵在水中,容易生銹,發生絕緣故障時威脅人員安全。

難點三:鳥類多,人工清掃成本難負荷
水面光伏電站基本上灰塵較少,但鳥類較多,容易產生鳥糞遮擋組件,清理不及時,影響發電量的同時會造成熱斑效應。但人工清掃成本較高,長時間下來,電站損益難以均衡。
推動智能運維,讓電站少人或無人
水面光伏電站由于高效的發電量及經濟效益業界對其青睞,但其在電站維護上存在的上述問題,嚴重影響發電量的提升。如何對水面光伏電站進行高效率低成本組件清洗,降低運維成本、保證水面光伏電站發電效率等,是當前水面光伏發電市場急需解決的問題。
人工一次清洗時間比較長,一般一年最多清洗12次,因此在兩次清洗中間的空檔期,鳥糞、灰塵仍然會累積,并且每次清洗都需要投入人工,在光伏電站25年的生命周期中,成本太高。組件清洗工作難度低,每一塊組件都是重復性的工作,只有更加智能化,才能減少人工的投入,減低人工成本。
因水面光伏電站較為規整,錯位較少,使用自動清洗設備安裝在光伏組串上,配備停靠支架,在組串之間安裝橋接提高單個設備利用率,并設置設備每天定時啟動進行清洗,可以完全替代人工清掃工作。但若前期打樁和支架安裝不規整,組串存在錯位,則可采用特殊設計的錯位橋接來實現組串間的連接,同時對清掃設備的越障能力提出了更高的要求。
安軒智能運維機器人在江蘇某漁光互補電站的應用
作為光伏行業優秀的解決方案供應商,安軒從2013年就開始從事光伏清掃機器人的研發,其自主研發的iSUN系列智能運維機器人,目前已應用于超過1GW光伏電站。安軒智能運維機器人相比人工清掃,具有以下優勢:
無人員安全風險:使用智能運維機器人代替人工工作,避免了人員水上作業以及觸電的安全風險;
平均成本低:水面光伏電站人工清掃一次的成本可達8k~1萬元/MW,一年清洗12次,10年1MW人工清洗成本在120萬元。自動清洗設備壽命10年,一次性投資成本為20萬元/1MW,遠低于人工清洗成本。
清掃效果好:水面光伏電站基本上灰塵較少,但鳥糞較多,人工清洗受力不均勻容易產生刮痕或隱裂,長此以往得不償失。而智能運維機器人可通過監控系統,根據實際的灰塵雨水情況自動啟動設備清掃,更好地提高了清掃效果。
高通行性:采用彈簧導向輪結構,多電機結構設計方案,至少滿足20度的爬坡越障能力,增強了機器人的高通過性,無需人工乘船穿梭在通行性較差的電站中間。
安軒科技以機器人為平臺,率先推出了光伏電站無人值守運維方案,通過線上智能運維平臺和線下智能運維機器人的有效結合,將傳統運維管理升級,推動了光伏電站的高效、智能、自動化運維,促進水面光伏健康可持續發展,實實在在提升電站的發電量。無人值守運維方案目前已應用于眾多水面光伏電站,可提升年發電量約7%,極大地減低人工費用和人工運維風險,不論對于業主還是運維公司都實現了更高的資產增值。