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1、CONTENTS目 录01/全球光伏行业的发展与挑战02/机器人、组件和支架匹配的难点和挑战1.1 全球光伏市场规模持续扩张1.2 光伏运维技术面临的系统性挑战2.1 组件技术发展对机器人系统的影响2.2 支架技术发展对机器人系统的影响2.3 大型电站复杂生态系统的兼容性挑战03/机器人、组件与支架的协同设计优化3.1 机器人系统适配技术3.2 组件与机器人适配技术3.3 支架与机器人适配技术术语表参考文献04/匹配性测试的实施方案探究05/清扫机器人技术发展的未来展望附录4.1 与支架的匹配性测试方案探究4.2 与组件的匹配性测试方案探究1.全球光伏行业的发展与挑战1.1 全球光伏市场规模持

2、续扩张全球光伏产业正经历前所未有的高速发展期。根据国际能源署（IEA）最新发布的报告显示，2024年全球新增光伏装机容量突破600GW大关，占可再生能源新增装机总量的75%以上，全球累计装机规模已达2.2TW。这一迅猛发展主要得益于各国政策的有力支持，包括欧盟REPowerEU能源战略、美国 通胀削减法案（IRA）的税收激励政策，以及中国十四五可再生能源发展规划的持续推进。与此同时，光伏电站建设成本在过去十年间累计下降超过80%，使得光伏发电成为最具成本竞争力的能源形式之一。中国在全球光伏市场中继续稳居领导地位。2024年，中国新增光伏装机容量达277.57GW，占全球新增总量的46%，充分彰

3、显了其在全球能源结构转型中的关键角色。与此同时，新兴市场的崛起亦成为拉动全球光伏增长的新引擎。中东及北非（MENA）地区凭借优越的日照资源与能源战略转型的加速推进，2024年累计装机容量已达24GW，其中沙特阿拉伯与阿联酋成为主要贡献国家。拉丁美洲市场同样表现不俗，智利受能源转型紧迫性驱动，2024年装机增速突破40%，而巴西则依托分布式光伏的快速扩张，跃升为南美地区最大的光伏市场。组件价格的持续下探与大型地面电站建设节奏的加快，共同为全球光伏产业的多元化布局注入了新动能。1.2 光伏运维技术面临的系统性挑战随着光伏电站规模的持续扩张，积灰损失（简称“灰损”）问题日益突出，已成为制约全球光伏行

4、业高质量发展的普遍性难题。灰尘、沙尘及花粉等污染物在组件表面的沉积，会降低光吸收效率，平均降幅在4%至8%之间，而在干旱、高尘或沿海等特殊区域，图1 全球光伏发电潜力分布图1甚发电效率的损失甚至可能超过15%。据国际能源署（IEA）测算，2023年因灰损导致的全球经济损失高达40亿至70亿欧元。由于人工成本日益高涨以及单体电站规模从10年前的MW级演变为GW级，人工清扫在很多场景下已经不能适应光伏电站清扫的需求，因此，光伏清扫机器人系统（Automated Robotic Cleaning System,简称ARCS）的应用越来越广泛。与此同时，组件尺寸持续增大，边框强度降低；跟踪支架技术不断

5、演进，新型支架结构设计层出不穷。这些技术变革在为电站带来更高发电效率的同时，也对电站系统的整体匹配性提出了全新挑战。电站规模的扩大还带来了海量数据处理、设备间无线通信干扰等系统级问题，这些因素共同构成了当前光伏电站运维管理面临的主要技术瓶颈。在此背景下，行业亟需建立完善的匹配性技术标准和测试体系。从机器人轻量化设计、毛刷优化，到组件耐磨损性能提升，再到支架结构强化和通信协议标准化，需要产业链各环节协同创新。特别是在大型地面电站场景下，如何确保机器人、组件和支架三大系统的无缝配合，成为提升电站整体性能和可靠性的关键所在。本白皮书将围绕这些核心问题展开深入探讨，为行业提供系统性的解决方案，指明技术

6、发展方向。2.机器人、组件和支架匹配的难点和挑战当前主流的光伏清扫机器人采用干挂式设计，即机器人通过行走轮沿组件边框行走，两侧配置停机位和换向位，中间搭设桥架作为机器人运行和停机的载体。这种技术路线决定了清扫机器人的运行与光伏组件及支架（固定式或跟踪式）密切相关，其可靠性也很大程度上取决于组件和支架的性能。随着光伏组件清扫机器人在GW级光伏电站中的规模化应用，电站运营方不仅更加重视机器人带来的经济价值，同时对其技术能力、运行稳定性和清扫效果等性能也有更高要求。面对同一场区内数千台机器人、数万排跟踪支架以及数百万片光伏组件的复杂系统，如何实现各子系统在结构和运行逻辑上的适配，使其既能保持相对独立

7、运行，又能将对关联系统的影响降至最低，2图2 被灰尘覆盖的光伏组件2.1 组件技术发展对机器人系统的影响得益于182mm和210mm硅片的应用，市场上主流的光伏组件功率普遍超过600W甚至达到700W。这类超大尺寸组件给清扫机器人的稳定运行带来额外的挑战，其主要体现在组件尺寸变大，组件边框厚度减薄，组件机械载荷能力降低，使得组件两端在机器人运行时产生较大的变形量。这些变化不仅可能影响组件在整个生命周期内的发电性能，也会影响机器人的实际清扫效果。此外，随着降本压力的增大，组件边框截面减小，材质刚度降低，会导致组件的承载能力降低，从而对机器人的长期可靠运行带来不利影响。已成为行业探索的重要课题。以

8、下三个章节将分别从组件、支架以及系统三个维度，阐述它们与机器人性能的关联性。2.2 支架技术发展对机器人系统的影响光伏支架作为光伏电站的支撑结构，其技术的革新不断重塑着相关领域的发展格局。然而，在行业进步的同时，清扫机器人与支架的配合，尤其是与跟踪支架系统的配合出现了诸多挑战。譬如，伴随着成本压力的增大，支架檩条长度缩短、厚度变薄，使得机器人运行的支撑稳定性大受影响，刚度较弱的檩条叠加上大尺寸的光伏组件，使得机器人在运行时组件产生较大的变形。同时，支架的天线、传动杆等特殊结构，不仅可能干扰机器人行进路径，还会引发电磁干扰或碰撞风险。例如，支架上突出的天线和传动杆可能占据机器人的运行空间，使其在

9、移动过程中面临碰撞风险。此外，由于支架制造与施工精度不足等带来的角度偏差问题，进一步加剧了机器人运行的复杂性。由于制造公差和施工安装误差，相邻支架间的角度难以保持一致，这对机器人桥架的兼容性提出了严苛要求：桥架需具备柔性调节能力以覆盖角度偏差，机器人的运动控制算法也必须引入自适应补偿机制，通过感知手段实时调整行进姿态，避免因轨道对接误差导致卡滞，确保机器人在复杂支架环境下仍能稳定运行。3图3 双排联动跟踪支架对机器人通过性提出挑战图4 跟踪支架凸起的回转齿轮影响机器人通过2.3 大型电站复杂生态系统的兼容性挑战在大型电站系统的运行体系中，技术集成的深度与设备协同的广度，共同构筑起复杂的生态环境

10、，也由此衍生出诸多亟待解决的难题。无线通信作为支架与机器人实现交互的核心桥梁，其稳定性因频段重叠、同频干扰等问题而难以保障。一旦信号传输出现延迟或丢失，机器人便无法及时响应支架的状态变化，进而影响整个系统的稳定。数据传输环节同样存在挑战。由于电站内支架设备来源广泛、型号多样，其数据通信协议缺乏统一规范，导致机器人在获取支架状态、位置等关键信息时，需耗费大量资源适配不同协议。这不仅增加了数据解析的复杂性，更因协议转换延迟，使得机器人难以依据实时数据做出精准决策。特殊工况下，支架与机器人的逻辑冲突进一步加剧了系统运行的风险。当大风等极端天气来袭，支架自动启动保护机制调整姿态或进入休眠，若机器人仍按

11、既定程序行进，极易发生碰撞；而在离线保护启动时，支架与控制系统的连接中断，机器人若无法及时感知，继续执行依赖支架数据的任务，将对作业安全与准确性造成严重威胁。此外，电站规模的不断扩张使得设备数量激增，通信数据量呈爆发式增长。从支架的结构参数、运行状态，到机器人的作业数据、位置信息，海量数据的实时传输、存储与分析，对通信系统带宽、服务器性能及算法效率均提出了严苛要求。一旦数据处理效率不足，系统响应迟缓、通信中断等问题出现，那么电站运行将陷入混乱。3.机器人、组件与支架的协同设计优化3.1 机器人系统适配技术3.1.1 匹配组件设计（1）轻量化设计+柔性binder设计：减少组件弯沉，保证组件安全

12、机器人在运行过程中依靠辊刷或纤维布在转动过程中产生的切向力将灰尘及其他污渍从组件表面剥离，从而达到除尘的效果。在机器人持续且往复的清扫过程中，一方面机器人自重对组件产生额外的载荷，可能对组件边框和电池片产生潜在影响，另一方面可能会对组件表面的防反射膜产生磨损，从而降低组件的发电效率。因此，如何通过优化机器人载荷、清扫方式、刷毛材料、清扫速度等最大程度降低机器人长期清扫对组件效率的影响，已成为判别清扫机器人性能的重要依据。光伏清扫机器人的轻量化设计是其核心技术要点之一。轻量化设计通过减轻机器人自身重量，可有效降低对光伏组件的压力，从而减少因组件弯沉而产生的边缘清扫盲区问题。在工程系统设计方面，通

13、过在相邻组件之间增设连接件来保证安全。当机器人在某块组件上运行时，相邻组件可以分担部分压力。考虑到支架转动过程中相邻组件会产生变形差（尤其在组件外侧端部变形最为显著），最新设计的连接件取消了螺栓固定在光伏电站实际运行环境中，光伏清扫机器人的技术路线持续迭代升级，以实现与组件及支架系统的最佳匹配，在保障系统安全可靠性的同时不断提升清扫效率。这一技术演进过程涵盖机器人动力系统设计、整体结构优化、关键部件强化以及配套工程物料标准化和通信系统匹配等多个技术维度。经过行业持续探索与实践验证，目前已形成一套相对完整的技术体系。下文将从组件匹配性和支架匹配性两个技术方向分别进行详细阐述。4方式，采用柔性连接

14、结构。这种设计既保证了组件间的可靠连接，又为组件提供了必要的伸缩空间，有效防止了组件损坏和隐裂的产生。通过这两种办法能够显著降低机器人在光伏组件上移动时产生的压力，有效控制组件弯沉，避免组件隐裂或损坏的风险，同时保证机器人清扫效果。（2）毛刷定制化设计：材质和形状适配组件滚刷作为清扫机器人与光伏组件直接接触的关键部件，其材质选择对组件表面保护至关重要。目前行业普遍采用尼龙、PBT及纤维布等材料，其中改性PBT柔性刷丝因其优异性能备受青睐。该材料具备高熔点、低吸水率、高弯曲强度保持率等特性，同时具备出色的耐化学腐蚀性和抗冲击性能。其适中的硬度和优异的回弹性，既能有效清除组件表面污垢，又能在各种环

15、境条件下保持性能稳定，确保不会损伤光伏组件表面。5图5 组件连接件安装图图6 PBT刷丝滚刷的形态设计是实现无损清洁的关键要素之一。从清洁机理来看，各类清洁刷的除尘原理均依赖于刷丝末端对灰尘颗粒的切削作用，使其从组件表面剥离。在清洁过程中，刷丝接触组件表面时会产生微小形变，并与灰尘颗粒形成力学交互。具体表现为当刷丝与灰尘接触时，刷丝对灰尘施加正向压力F，进而产生有效的切削力F，实现灰尘清除。6图7 刷丝与灰尘颗粒作用力模型（3）滚刷独立电机驱动：实现毛刷转速可调针对不同电站的灰尘特性和污染程度差异，为实现清洁效果与组件保护的最佳平衡，清扫机器人需要具备毛刷转速调节功能。采用独立电机驱动设计可使

16、机器人根据实际积灰情况灵活调整滚刷转速，在确保清洁效率的同时，最大程度减少对组件玻璃的潜在损伤。此外，滚刷在作业过程中会持续积聚灰尘，需要及时进行清除，避免在后续清扫时对组件造成二次伤害。机器人在完成清扫返回停机位时，可自动提升滚刷转速，利用增强的离心力实现自清洁功能，有效避免灰尘残留导致的二次污染问题。3.1.2 匹配支架设计（1）机器人扭转设计：兼容支架停机的角度差，允许更大现场安装误差跟踪支架系统在夜间会按预设角度停靠以便机器人进行组件清扫。然而，受施工误差、仪器精度、主轴扭转及测量偏差等因素影响，相邻支架间往往存在安装误差和停机角度偏差的复合工况，对机器人的通过性能提出了严苛要求。为解

17、决这一技术难题，清扫机器人需具备自适应扭转功能。当通过存在角度偏差的桥架时，机器人可通过自身扭转调节，确保行走轮和限位轮始终紧密贴合组件边框，同时保持毛刷对组件的恒定压缩量。该设计能有效解决边框积尘和清扫死角问题，（2）桥架不脱开设计：适应支架停机60平单轴支架在每日运行过程中，不同排支架可能存在转动偏差。若采用桥架连接相邻两排平单轴支架，必须考虑因转动偏差导致的桥架扭动和挤压问题。这要求桥架设计必须满足两个关键条件：既不能影响支架的正常运转，又要确保桥架始终保持连接状态而无需人工干预。为此，连接相邻支架的桥架需要具备多向伸缩和防脱功能。具体而言，桥架应具有上下、左右及横向的伸缩能力，同时允许

18、一定角度的轴向转动。当拉伸至极限位置时，相互套接的桥架梁可实现转动分离，避免对支架产生强制应力损伤。更重要的是，在极端工况下，桥架仍能保持可靠连接，无需人工维护，从而显著降低运维工作量。7消除潜在的热斑效应风险，保障电站的发电效率与运行安全。图8 相邻支架角度偏差示意图9 机器人扭转功能示意图10 不脱开桥架示意图（3）独立停机位设计：不影响支架的独立运行为确保机器人在非工作时段的安全停放，停机位设计必须与平单轴支架保持高度兼容。这一设计需要实现双重目标：既要最大限度降低对支架结构可靠性的影响，又要确保能够适应实际安装中存在的误差和停机角度偏差。目前行业普遍采用独立停机位+防脱桥架的设计方案，

19、该方案保持停机位与支架结构相互独立，既保证了支架的独立运行性能，又避免了额外端部载荷的（4）LoRaWAN方案保证批量数据的可靠处理，对现场通信频段统一划分针对光伏清扫机器人通信系统的特殊需求，当前主要采用LoRaWAN无线通信技术构建星型网络架构。单台机器人需要覆盖较长清扫距离并跨越多个组串，这对通信质量提出了较高要求。该通信系统通过多个通讯箱与多台机器人建立连接，并支持数据漫游功能。LoRaWAN通讯箱作为核心传输节点，承担双向通信任务：一方面将机器人采集的运行数据上传至管理平台，另一方面将平台控制指令下发至机器人。即使某个通讯箱出现故障，可自动切换至其他通讯箱，确保持续稳定的数据传输和指

20、令接收，保障机器人正常运行。这种架构显著提升了通信的实时性和可靠性，为清扫作业提供了稳定的数据传输保障。作为主流的无线组网方案，支架系统可能采用类似的无线通信技术。因此，清扫机器人与支架需要在设计前期协调通信频段的使用，避免信号冲突和干扰。（5）与支架和气象数据集成为确保清扫作业的安全性，机器人SCADA系统需整合气象站与支架系统的实时数据。系统通过接收支架的倾斜角度、朝向等状态参数，准确判断当前支架运行状态是否符合机器人作业要求；同时结合气象站提供的温度、湿度、风速等环境数据，全面评估光照和气候条件，为机器人运行提供精确的环境依据。当监测到支架角度异常或气象条件超出安全阈值时，系统将立即触发

21、紧急停机保护机制。为适应不同电站项目的通信架构需求，机器人SCADA系统提供两种数据接入方案：第一种是电站 SCADA集成方案，通过定时从已集成支架和气象数据的电站 SCADA系统获取所需信息；第二种是独立支架SCADA方案，直接与支架系统独立的SCADA平台建立数据连接。以上匹配设计内容主要针对跟踪支架。对固定支架，虽然其为静态载体，且刚度相对较高，但仍需考虑因设计、施工等情况导致相邻支架高度及角度不一致时的机器人通过性能。8增加，不影响支架原有的结构计算和稳定性参数。同时，采用特殊设计的伸缩式桥架作为连接机构，既具备安装误差补偿能力，又能有效防止意外脱落，实现了停机位与支架运行的无缝兼容。

22、这种设计在确保功能性的同时，最大程度地降低了对原有支架系统的影响。图11 LoRaWAN与机器人通信网络LoRaWANGateWayCleaningrobotLoRaWANLoRaWANLoRaWANLoRaWANCleaningrobotCleaningrobotCleaningrobotLoRaWANGateWay（1）镀膜工艺与性能优化光伏组件正面玻璃采用先进镀膜技术，通过精密工艺与高性能膜层材料，在 380-1100nm 光谱范围内可实现94%的平均透光率，显著提升光子捕获与光电转换效率。膜层具备优异附着力、耐磨性及耐候性，可提升抵御清扫机器人毛刷摩擦、作业冲击及户外风沙磨蚀的能力。即

23、使少量磨损，仍能维持初始高透光率，保障组件长期高效发电。部分组件厂家也采用双层镀膜技术，在光伏玻璃上分别镀底层膜和表层膜，并通过调节每层膜的厚度降低反射率和增加红外线波的透光率，同时增加膜层的耐久性。此外，膜层采用了超亲水或超疏水设计，超亲水膜能使水均匀铺展，带走灰尘；超疏水膜则使水滴难以附着并滚落带走污垢。这种易清洁特性能显著减少玻璃表面的灰尘附着与积聚，从而大幅降低清洁难度。在配合清扫机器人作业时，显著提升了整体的清洁效率和效果。93.2 组件与机器人适配技术3.2.1 玻璃及镀膜设计：具备高机械强度与耐磨性（2）钢化处理与机械强度提升光伏组件玻璃采用钢化处理工艺，机械强度与抗冲击性能显著

24、提升，可承受清扫机器人行走、滚刷旋转摩擦产生的压力、碰撞与冲击，降低碎裂风险。光伏组件的玻璃需满足高硬度与耐磨性要求，以适应机器人摩擦作业情况。目前主流采用2.0mm钢化玻璃，玻璃减反膜层的铅笔硬度需3H（载荷500g），满足机器人运行需求。光伏组件的边框采用高强度材料并辅以优化的截面设计，显著提升了其整体承载能力，具备卓越的结构强度和抗弯刚度。这一设计核心在于能够稳定承载清扫机器人系统的自重及动态工作载荷（例如机器人跨越组件间隙或障碍物时产生的冲击力、机器人作业施加的下压力等），从而有效确保组件玻璃不发生超出设计允许范围的形变，避免因应力集中导致的玻璃破裂风险。同时，边框自身优异的抗变形特性

25、至关重要。它在承受载荷时保持低形变状态，直接保障了清扫机器人作业期间组件的整体稳定性。这种稳定性对于清扫机器人精准运行尤为关键，能有效避免因边框过度变形引发的机器人滚刷接触压力不均匀，确保清洁覆盖的完整性与清洁效果。边框表面经过专门的强化处理工艺，显著增强了其抗机械磨损能力，使其能够有效抵抗清扫机器人行走机构（如驱动轮、履带或导向轮）在长期高频次运行中产生的持续性摩擦磨损。不仅如此，高品质的表面涂层还能为边框提供长效的防腐保护，确保其在各种严苛的户外环境（如高湿度、盐雾、酸雨、强紫外线及风沙磨蚀等）下，依然具备优异的耐腐蚀性能，保障边框的长期结构完整性和使用寿命。目前常规光伏组件边框为铝合金材

26、料，材料检验标准包括韦氏硬度，抗拉强度，伸长率，机械载荷强度等材料性质。其机械载荷强度能达到5400Pa不变形，不脱框。同时部分组件厂家也在探索采用钢边框替代铝边框的可行性。采用钢边框的组件，其自重变形量只有4mm左右，相比铝边框减小了70%。对于昼夜温差较大的地区钢边框变形量也更小，35下和35下的变形量，钢边框相比铝边框分别减少了91%和83%。3.2.2 边框结构及表面强化设计：具备高结构强度及抗磨损能力除追踪模式及各类保护模式外，支架支持清扫模式。追日结束后，支架在夜间自动调整至预定清扫角度。同时支架在逻辑设定中具备清扫模式和防风、防雪等模式的智能切换。当夜间出现大风或大雪时，支架可迅

27、速从清扫模式切换至防护模式，并将告警信号传至机器人平台。当告警解除后，支架可从防护模式切换回清扫模式，从而满足机器人继续清扫的条件。103.3 支架与机器人适配技术3.3.1 设定清扫模式：夜间自动转动至清扫角度支架南北向相邻两排，因由不同的驱动器控制，不可避免存在或大或小的角度偏差，这对机器人的通过性能带来挑战。为了确保机器人能够顺利通过相邻两排的桥架，除控制精度外，在安装期间对相邻两排的高度、水平差，以及初始安装的角度差亦应加以控制。通常情况下，相邻两排支架的高度差和水平差应控制在50mm以内，而初始的角度差应控制在+/-2以内。3.3.2 安装要求：高差水平差的施工控制，匹配机器人的通过

28、性要求当同一排支架以及相邻两排支架间隙较大时，需要安装桥架以助机器人通过。在此情况下，支架檩条设计时应预留桥架安装位置和孔位，以保证桥架的搭接。同时檩条厚度应不低于1.5mm，以确保支架能稳定支撑桥架和机器人负载，减少因形变导致的故障风险，提升整体系统可靠性。3.3.3支架檩条设计预留桥架安装位置和孔位，檩条厚度不低于1.5mm支架的天线通常布置在组件上端以增加其通讯能力，而在与清扫机器人配合时，支架厂家应评估既满足通讯能力，又与机器人毛刷不产生干涉的最佳位置和高度。3.3.4 更改天线安装方式，避免和机器人毛刷干涉支架在进行结构承载力计算时，应考虑机器人重量以及冲击力对支架强度的影响。针对大

29、风保护策略，当机器人在支架上紧急停机时，应将支架所受风载与机器人重力荷载一同考虑，计算支架的强度和稳定性。3.3.5 结构计算考虑机器人重量在计算情况下对支架的影响机器人在运行前以及运行过程中，应准确掌握其运行路线中支架的角度情况，以及项目地的气象情况，以便实时获取信息，并针对异常情况进行紧急避险。这一方面要求支架、气象站以及机器人能够实现信息互通以及数据共享，同时要求各平台上报信息的及时性。在以跟踪支架作为支架形式的光伏电站中，为保障信息及时性，要求关键信息的上传及时性达到秒级，如支架的防风告警。而针对一些非关键信息，如支架的角度信息，机器人的位置信息等，则可根据电站的实际情况允许适当的延时

30、。3.3.6 支架角度信息和气象信息开源，保证机器人客户准确获取114.匹配性测试的实施方案探究4.1 与支架的匹配性测试方案探究清扫机器人与光伏支架系统及光伏组件的匹配测试是确保机器人能安全、高效、稳定地在特定光伏电站上工作的关键环节，同时在大型地面电站正式部署清扫机器人前也需进行专项匹配测试，以下是需要重点探究的方向。图12 模拟测试平台组成示意（1）支架檩条强度在匹配机器人的场景下，檩条强度直接影响到组件的变形量，匹配性测试需要考虑到变形量带来的影响，具体方法可以通过手动将机器人停在组件上来测量变形量并通过测量仪器和图片读取数据，组件测试标准的变形限制最大不超过20毫米，并将在所有场景中

31、的测试台中进行检查。测试步骤中需要将机器人手动移动到第1、2、3、4片组件的左中右三个位置，分别记录机器人在各个位置对组件造成的变形量数据，并记录。（2）支架夜间停机角度设计考虑到清扫机器人在不同光伏支架角度上的形变以及清扫机器人合理通过性能的要求，支架停机角度通常设计为20。（3）支架通讯系统与清扫机器人通讯系统之间的交互在跟踪支架与清扫机器人匹配场景下，清扫机器人出仓条件依赖于支架通讯系统的稳定性，清扫机器人如何准确判定支架角度以及通讯延迟带来的清扫机器人故障，这些是未来提升机器人可用率提升电站发电效益的重要方向。（4）光伏支架天线等高于光伏组件表面突起物光伏支架厂家在设计方案时需要考虑机

32、器人运行条件，匹配方案时需要1：1搭建光伏支架环境，评估是否有影响机器人通过条件的因素。124.2 与组件的匹配性测试方案 组件需在模拟实际运维条件下（每日清扫1次）进行周期性检测，包括电致发光（EL）测试、外观检查及I-V特性测试、光伏组件镀膜层变化，具体检测频率由组件厂家与机器人厂家共同确定。所有模拟计算或评估结果需考虑10%的偶然性偏差。测试总周期设定为10,000次，相当于模拟25年的电站全生命周期。图13 测试组件安装示意（1）光伏组件IV（功率）测试测试依据IEC 60904-1标准，在标准测试条件（25C，1000W/m）下对光伏组件进行I-V特性检测，测量其Pmax、Voc、I

33、sc等关键参数。在测试前需完成以下三道准备工作：a)用于测试的样品组件，至少需要进行光致衰减(LID)20kWh 预处理b)测试的IV设备符合IEC 60904-9的CCC级或以上太阳能稳定模拟器。c)在测试的样品组件挑选12片样品组件作为监控组件，用于监控测试组件与非测试组件的功率衰减状况，监控组件安装环境与测试的环境相同；1时间Pmax/WVoc/V序号Isc/AFF/%Vmp/VImp/APower Loss/%初始值5000周期10000周期（2）光伏组件EL（隐裂）测试基于IEC TS 60904-13标准，利用电致发光(EL)技术检测组件缺陷。测试时对组件施加正向偏压，通过近红外C

34、CD相机捕捉700-1200nm波段的发光图像：正常区域均匀发光，隐裂等缺陷则呈现暗斑。对于有缺陷的组件，工程师将通知客户并确定原因，并记录测试报告。1312项目序号检查标准电池片边角裂片电池片中心裂片不允许不允许3单线隐裂不允许4双线/交叉线状隐裂不允许5区域隐裂不允许（3）组件外观测试测试工程师将对每个组件进行目视检查，通知客户存在缺陷的组件并确定原因，并记录测试报告。12项目序号检查标准划痕片杂质不允许不允许3气泡不允许（4）光伏组件表面镀膜层变化在镀膜工艺的光伏组件表面，清扫机器人滚刷在清扫灰尘的过程中会对镀膜层带来影响，通过不同阶段对光伏组件表面膜层的变化来评估功率的变化，通常膜层变

35、化需要和阶段性功率测试做对比，找出共性曲线数据作为功率值衰减参考。通过对以上方向的深入探究和测试，可以全面评估清扫机器人与特定光伏支架系统及光伏组件的匹配度，为电站的智能化清扫方案选型和部署提供可靠依据，最大化机器人清洁的效益和投资回报。145.清扫机器人技术发展的未来展望作为光伏电站的关键组成部分，清扫机器人行业的未来发展，核心在于能否实现极致的性价比与可靠性。提升性价比：除通过新材料应用、新工艺引进及供应链整合降低机器人本体成本外，更需着眼于整个系统的降本增效。基于此，多样化的光伏电站类型必将催生差异化的产品形态甚至组合式解决方案。除干挂式清扫机器人外，履带式、地面自行走式、飞行式等多种形

36、态均可能拥有其市场空间。此外，清扫机器人与无人机或摆渡车等系统的协同应用，也将成为众多场景下的标准配置。无论何种形态或系统组合，其核心价值应在于针对特定电站类型、环境条件乃至经济模型，提供不可替代的优势。保障稳定性：除增强机器人本体的结构、电气及机械传动稳定性外，提升其智能化水平亦是必然趋势。通过赋予机器人自主决策能力并结合大数据分析，方能最大程度地降低外界因素（如支架状况、组件异常、人员活动、复杂天气）对作业的影响。同时，智能化水平的提升也将推动机器人系统与电站其他子系统进一步解耦，有效降低各系统间的关联依赖，从而更高效地保障电站整体运行的稳定性。最终，智能清扫系统将进一步升级为提升光伏电站

37、整体效能的核心中枢。通过与环境监测、组件健康诊断、支架运行分析等子系统的深度融合，智能清扫平台将实现对电站状态的全面感知与精准调控。该转型将显著降低电站全生命周期的运维成本通过预防性维护减少突发故障，依托精准清洁维持组件最佳发电效率，并凭借系统性防护延长电站使用寿命。尤为关键的是，智能清扫系统积累的深度运营数据，将为电站性能优化提供科学决策依据，助力业主在提升发电收益、降低运维成本与稳定资产价值等多重目标上共同实现，进而全面提升光伏电站的经济效益与市场竞争力。构建开放协作的产业生态将成为未来发展重点。需建立由清扫机器人制造商、组件供应商、支架厂商、电站业主及第三方认证机构共同参与的协同机制，协

38、力推动技术标准、测试规范和认证体系的制定。通过示范工程、联合实验室等多种形式，加速技术创新与成果转化，使智能清扫技术成为衡量光伏电站先进性的标配。随着技术日益成熟与规模效应显现，智能清扫系统有望在全球光伏市场加速渗透，为电站的可靠运行、经济收益与可持续发展提供强大保障。附录术语表参考文献下列缩略语与术语适用于本白皮书【1】IEA Snapshot of Global PV Markets 2025、国家能源局 2024年光伏发电建设情况、MESIA Solar Outlook Report 2025【2】Soiling losses impact on the performance of p

39、hotovoltaic power plants-IEA-PVPS.IEA.(2023,April 27)【3】IEC 60904-9:2020.IEC.(2020)【4】IEC 61215-1:2021.IEC.(2021)【5】光伏系统清洁维护技术，高德东，电子工业出版社，978712142101315ARCSAutomated Robotic Cleaning System光伏清扫机器人系统Binder/组件连接件BlockSCADA/Supervisory Control and Data Acquisition 光伏组串、子阵数据采集与监视控制系统LIDLight Induced D

40、egradation光致衰减ELElectroluminescence电致发光IVCurrent-Voltage电流-电压测试PmaxMaximum Power最大功率VocIscOpen-Circuit VoltageShort-Circuit Current开路电压短路电流FFFill Factor填充因子VmpVoltage at Maximum Power Point工作电压ImpCurrent at Maximum Power Point工作电流指导单位中国光伏行业协会主编单位仁洁智能科技有限公司TV南德意志大中华集团晶澳太阳能科技股份有限公司晶科能源股份有限公司隆基绿能科技股份有限

41、公司浙江正泰新能源开发有限公司江苏中信博新能源科技股份有限公司Nextracker Inc.（排名不分先后）联系我们咨询热线 400 869 0880 联系邮箱 公司网站 免责声明：本白皮书所含信息仅供参考，不构成任何形式的要约或承诺。文档中可能包含前瞻性陈述，包括但不限于关于未来技术发展、产品性能及市场趋势的预测。由于实际商业环境和技术发展中存在诸多不确定性因素，实际结果可能与预测信息存在差异。本白皮书所载信息基于编写时的行业认知和技术水平，各参编单位不对信息的准确性、完整性或时效性作任何明示或暗示的保证；各参编单位保留在不另行通知的情况下对文档内容进行修改或更新的权利；未经书面许可，任何机构或个人不得以任何形式对本白皮书内容进行篡改或用于商业宣传。本免责声明最终解释权归所有参编单位共同所有。