光伏电站组件清洁机器人技术.pdf

1、中国华能集团清洁能源技术研究院光伏技术部2023年7月4日光伏电站组件清洁机器人技术目 录HNCERI 2020.All Rights Reserved123背景及意义基于大载重电动无人机的清洁运维技术基于干挂式清扫机器人的清洁运维技术4总结HNCERI 2020.All Rights Reserved背景及意义01013HNCERI 2020.All Rights Reserved1.背景及意义u 2023年3月，全球光伏累计装机容量达到了10531053GWGW；u 2023年3月，中国光伏累计装机容量达到3 39393GWGW，占据全球3 37.327.32%；u 2022年4月，华能集

2、团光伏装机容量超过10GW10GW，预计“十四五”期间新增光伏装机40GW40GW。全球光伏装机呈爆发式增长 中国光伏装机容量现状（数据来源：中电联）华能集团历年光伏装机容量 4HNCERI 2020.All Rights Reserved1.背景及意义 光伏发电规模大幅增长的同时，面临着光伏组件清洗维护的问题光伏组件清洗维护的问题。灰尘沉积与组件效率损失 u灰尘积累的影响光伏组件的灰尘沉积具备吸收、反射、散射太阳光的作用，造成组件表面的太阳光透射率降低，减少了电池接受的太阳光辐射总量，降低了组件发电效率降低了组件发电效率。u鸟粪积垢的影响鸟粪、积垢等严重遮挡物会使覆盖处的光伏电池部分失效，对

3、外表现出负载特性，消耗光伏组串中的能量，容易引起热斑现象引起热斑现象。鸟粪沉积与热斑现象 5HNCERI 2020.All Rights Reserved1.背景及意义u 适用性不强：适用性不强：山地、水面等光伏电站地形复杂，支架较高，人工清洗的作业难度大，存在安全隐患。传统人工清洗方法存在以下的限制：不同光伏电站的清洗需求多样 山地光伏水面光伏沙漠大基地u 清洗效率低：清洗效率低：人工清洗效率较低，对沙漠光伏大基地的清洗频次不足，不能长时间保持较低的遮挡率。u 经济成本高（部分地区）：经济成本高（部分地区）：偏远地区的人力资源少，人力成本较高；西北地区风沙、灰尘严重，清洗频次要求高。6HNC

4、ERI 2020.All Rights Reserved0202基于大载重电动无人机的清洁运维技术7HNCERI 2020.All Rights Reserved2.基于大载重电动无人机的清洁运维技术 现有山地电站普遍存在组件组件清洗困难清洗困难的现象山西阳泉某山地电站云南楚雄某山地电站辽宁锦州某山地电站主要有以下几方面原因：主要有以下几方面原因：u 地势陡峭：地势陡峭：地面坡度大，道路条件差，清洗车等大型设备无法使用；u 支架较高：支架较高：组件支架一般离地面2m2.5m，导致常规清洗难度大，人工作业存在较高安全风险；u 地理偏僻：地理偏僻：山地电站地理偏僻、交通不便，人力资源不足；8HNC

5、ERI 2020.All Rights Reserved 华能清能院-光伏组件清洗无人机光伏组件清洗无人机华能清能院光伏组件清洗无人机在青铜峡电站执行任务 全地形全地形适应适应适用于山地、屋顶等复杂环境，实现全地形清洗；适用于不同尺寸、排布的各类光伏组件。大载重大载重长续航长续航额定载重70kg（载水70L），最大载重100kg；载重工作续航15min，轻载续航超过45min。高效高效清洗清洗工作每min清洗约100块组件（双排组件）；1台无人机可实现100MW光伏电站的月度清洗。运维运维功能功能配备双光吊舱，可用作电站无人机红外巡检；可用作组件运输、消防灭火等电站运维功能。92.基于大载重电

6、动无人机的清洁运维技术HNCERI 2020.All Rights Reserved 大载重电动无人机开发结构设计结构设计调试改进调试改进应用测试应用测试n 2种技术方案对比（4轴8旋翼、6轴12旋翼）n 4次机械结构升级n 气动、电气、飞控调试n 电机拉力测试实验n 10余次设备选型改进n 地面试验n 飞行试验n 101.25kg极限载重飞行测试102.基于大载重电动无人机的清洁运维技术HNCERI 2020.All Rights Reserved 基于大载重电动无人机的光伏组件高效清洗光伏组件高效清洗高高效效清清洗洗大载重大载重70L70L12台直流无刷电机提供动力；额定载重70kg，动力