全自动光伏清扫机说明书_图文(精)

绿色能源
--光伏组件灰尘定时自动清扫--提高光伏电站发电效率
--延长光伏组件使用寿命WB系列光伏清扫机器人
北京四方德瑞科技有限公司
北京四方德瑞科技有限公司位于北京市海淀区上地国际创业园,公司成立于2006年,是以电力工业自动控制、监测及软件开发及其相关领域的技术研究、产品开发、生产制造、技术服务的高科技公司,公司在电气测控领域有着丰富经验和雄厚的技术储备。

公司宗旨
“以人为本、诚信立业、脚踏实地、开拓进取”,公司坚持尊重知识、尊重人才的信条,视人才为企业成长和发展的源泉,凝聚了一批高学历、高素质的人才。

公司立足之本
“以科技为先导,走科技成果
产业化的道路,发展具有自主知识产
权的核心技术体系”是公司的立足之本。

国内首创自主研发了电缆火灾预警系统、开关在线监测系统、发电机漏氢监测系统及分布式光纤测温系统、。

产品已广泛用于冶金、电力、石油、化工等行业,其技术水平达到国内领先。

公司发展方向
“以新产品研发,弥补国内空白,进军绿色环保行业”,公司常年不懈的在新产品、新技术上加强研发投入,经过两年多的努力,终于研发出全自动光伏清扫机器人,弥补了国内该行业的空白,为光伏电站维护、提高发电效率做出了卓越的贡献。

公司的经营服务理念
“以客户为中心,视质量为生命”,在研究开发中坚持客户为师,充分理解并满足电力工业客户需求;在设计制造中坚持质量至上,全面贯彻标准、严格控制环节和细节;在技术服务中坚持全程跟踪、完整解决,持续为客户提供一流产品、精品工程和优质服务。

我们确保将客户利益放在第一位,以实现客户的需求,与客户共同成长。

四方德瑞愿意为您提供全方位的光伏电站清洁维护的解决方案;全心服务,愿与您建
立长期、友好、互信互利的合作关系!
前言:
光伏发电作为主要绿色能源之一,越来越多的普及应用,光伏电站的建设数量和规模也越来越大,国内每年光伏的发展规模在15GW的基础上,逐年递增。

每年新建的光伏电站容量相当于300个50MW的光伏电站,总投资超过数千亿。

光伏电站大多分布在我国的甘肃、宁夏、青海、内蒙等沙漠地带。

光伏组件的灰尘清扫问题,已成为光伏电站维护中最大的难题,光伏板上的灰尘直接影响着光伏组件的发电效率,在污秽严重和沙尘严重的地区尤为明显。

下图中列举了几个国家的统计数据:
一、灰尘对光伏板的影响:
1、降低光伏板的发电效率:
光伏板表面上的灰尘影响了光线的透射率,进而减少了组件表面接收到的阳光辐射量,如上表统计的数据可以看出,不同的国家和地区的光伏灰尘遮挡影响的发电效率是不同的,在中国的部分地区,灰尘对光伏发电的影响最高能够达到25%,在印度灰尘对光伏发电的影响最高能够达到30%,在沙漠严重的国家,其影响会更加严重。

如下图一所示,灰尘影响了该光伏板的发电效率下降了15%,如下图二示,灰尘影响了该光伏板的发电效率下降了18%。

图一图二
2、灰尘遮挡能够减少光伏板的使用寿命
在发电企业投资设计光伏发电的前期,我们都知道光伏板的使用寿命为25年,然而,大多数人还没有了解,在灰尘遮挡的情况下,导致部分硅片的阻值增高,进而形成了光伏板的热斑,如下图:
图三图四
图五
图三、四中红色部分的中间白色显示的温度达到了80多度,已经超过了光伏板的正常使用温度,图五为过热点灰尘遮挡的直观照片。

在正常的维护中,如不及时发现这些热斑,轻则损坏光伏板,重则引起光伏板的自燃,造成无法挽回的损失。

二、国内光伏电站灰尘清扫维护的现状:
1、利用高压水车、车载毛刷进行循环清洗;大多数光伏电站建设在缺水严重的沙漠、荒山,道路崎岖,无法大面积推广。

2、采用人工擦洗的方式进行清洁;
人工清扫是当前国内光伏电站清扫灰尘的主要方式,
人工清扫存在以下问题:
1、清扫人员的技术、责任心不同,清洁过程与质量不易控制。

2、踩踏光伏板清扫,造成光伏板严重变形产生隐裂,减少光伏板的使用寿命,该现象多数发生在分布式光伏楼顶电站,由于经常到楼顶清扫光伏板,会造成彩钢板楼顶的变形、漏水等现象,影响着合作双方的关系。

3、人工清洁效果一致性差,容易产生热斑,影响发电效率甚至损坏光伏板。

4、沙尘天气无法预测,人工清洁存在滞后、周期长的现象。

5、人工大多数是当地的临时工,以不完善临时聘用的劳务关系,特别是农忙季节,无法保证人工的连续性,随着劳动力的成本上升,人工清扫越来越难以满足光伏发电企业的需求。

综上所述,我们不难发现,当前国内的清洁方式不仅存在技术含量低的问题,弊端和其自身的限制性也非常大,而且清洁效果存在很大的不确定性。

三、全自动光伏清扫机器人的研发:
为提高光伏发电的效率,实现光伏板自动化清扫,我们经过几年的研发与现场实际试验,经历过喷水车、载毛刷电动汽车的失败后,成功研发出现在的全自动智能光伏清扫机,弥补了国内该项的空白,提高了光伏产业的发电效率。

由于采用独特的针对性技术,在不改变光伏板结构的情况下,实现了光伏充电、自动行走的全智能光伏清扫机器人,并获得了国家级的产品专利证书。

四、全自动清扫机器人清扫前后数据图片、数据统计、经济效益分析
1、光伏板清扫前后照片对比:
清扫前后对比,前面的灰尘遮挡,与后面清扫机器人清扫过的光伏组串相比,发电效率降低了15%.
清扫前后对比,前面的灰尘遮挡,与后面清扫机器人清扫过的光伏组串相比,发电效率降低了18%。

远处较深蓝色组串为清扫机器人清扫后的比对图2、清扫前后的发电量对比:
2015年2月,我公司在河北邢台某光伏电站开始进行了试验,我们选择了14号方阵组中的A、B两组串,A(500KVA串为参考串,B(500KVA串安装清扫机。

2015年1月份A、B串的发电数据,没有安装清扫机器人前的发电数据:
日期逆变器A
日发电量
逆变器B
日发电量
电量增加
百分比%
日期
逆变器A
日发电量
逆变器B
日发电量
电量增加
百分比%
日期
逆变器A
日发电量
逆变器B
日发电量
电量增加
百分比%
1.01 2037.5 2033.91 -0.17 1.11 1545.27 1549.44 0.26 1.21 1168.39 1156 -1.06 1.02 1559.84 1543.1 -1.07 1.12 1229.79 1223.41 -0.51 1.22 1950.05 1944.22 -0.29 1.03 1697.25 1683.84 -0.79 1.13 1315.59 1309.74 -0.44 1.23 1630.21 1623.62 -0.40 1.04 1205.21 1190.64 -1.20 1.14 500.01 496.23 -0.75 1.24 154.31 153.86 -0.29 1.05 345.52 343.54 -0.57 1.15 534.09 529.48 -0.86 1.25 53.33 53.86 0.99 1.06 1301.44 1289.39 -0.92 1.16 1904.98 1910.03 0.26 1.26 284.5 273.28 -3.94 1.07 1603.48 1596.47 -0.43 1.17 140
2.54 1395.13 -0.52 1.27 125
3.82 1233.6 -1.62 1.08 1460.39 1452.25 -0.55 1.18 2147.85 2151.65 0.17 1.28 759.99 746.3 -1.80 1.09 1380.92 1363.19 -1.2 1.19 2175.19 217
4.81 -0.01 1.29 1259.58 1238.67 -1.66 1.10 2116.44 2103.41 -0.61 1.20 829.35 831.23 0.22 1.30 2141.13 2110.95 -1.40
1.31 131
2.75 129
3.09 -1.49
统计分析:A串1月份发电量∑A1=40260KWH。

B串1月份发电量
∑B1=39998KWH。

∑B1-∑A1=39998-40260=-262KWH。

(∑B1-∑A1/∑A1=262/40260=0.65%
数据说明A、B两串的发电量是,A串大于B串0.65%
2015年2月1日B串开始安装清扫机, 2月3日安装完毕。

清扫机器人安装后,每日清扫B串的情况下,A串作为正常维护清扫的参考串进行比较,以下为B串安装智能清扫机后2月份3月份的数据:
2015年2月份A、B串的发电数据(B串安装了全自动清扫机每日清扫一次
日期逆变器A
日发电量
逆变器B
日发电量
电量增加
百分比%
日期
逆变器A
日发电量
逆变器B
日发电量
电量增加
百分比%
日期
逆变器A
日发电量
逆变器B
日发电量
电量增加
百分比%
2.1 757.11 75
3.59 -0.46 2.11 1807.13 2085.13 15.38 2.21 1360.47 1388.82 2.08 2.2 788.61 81
4.24 3.25 2.12 1431.84 1447.46 1.09 2.22 3146.46 3162.61 0.51 2.3 824.5 881.55 6.91 2.13 2606.57 2642.57 1.38 2.23 1583.37 1607.73 1.53 2.4 2278.03 260
5.33 14.36 2.14 196
6.85 1994.58 1.40 2.24 1256.21 126
7.59 0.90 2.5 2322.95 2661.65 14.58 2.15 814.3 826.98 1.55 2.25 1750.08 1780.19 1.72 2.6 1547.43 1782.78 15.20 2.16 2399.01 2460.2 2.55 2.26 2570.62 2627.32 2.20 2.7 2077.91 2385 14.77 2.17 1960.5 2024.42 3.26 2.27 705.09 72
8.5 3.32 2.8 2025.36 2321 14.59 2.18 1885.45 1954.91 3.68 2.28 1124.13 1153.27 2.59 2.9 2116 2433.53 15.0 2.19 283.22 294.08 3.83
2.10 2220.43 2558.52 15.22 2.20 46.91 60.9 29.82
统计分析:A串2月份发电量∑A2=45656.54KWH。

B串2月份发电量
∑B2=48704.45KWH。

∑B2-∑A2=48704.45-45656.54=3047.91KWH。

(∑B2-
∑A2/∑A2=3047.91/45656.54=6.67%
数据说明A、B两串的发电量是, B串大于A串6.67%
2015年3月份A、B串的发电数据(B串安装了全自动清扫机每日清扫一次日期逆变器A
日发电量
逆变器B
日发电量
电量增加
百分比%
日期
逆变器A
日发电量
逆变器B
日发电量
电量增加
百分比%
日期
逆变器A
日发电量
逆变器B
日发电量
电量增加
百分比%
3.01 3015.24 3169.79 5.12 3.11 2860.99 3125.54 9.24 3.21 2690.64 3058.92 13.6 3.02 1665.36 177
4.92 6.57 3.12 2511.94 2757.56 9.77 3.22 1207.55 1399.37 1
5.88 3.03 3190.33 3412.74
6.97 3.13 2364.95 2638.61 11.57 3.23 2045.62 233
7.53 14.27 3.04 2277.53 2401.74 5.45 3.14 1885.44 2075.53 10.08 3.24 2091.42 2431.62 16.26 3.05 1846.62 1975.43 6.97 3.15 2335.98 2570.33 10.03 3.25 1909.12 2253.67 1
8.04 3.06 245
9.79 2619.78 6.50 3.16 1932.67 2153.95 11.44 3.26 2376.83 2782.86 17.08 3.07 2169.53 2319.06 6.89 3.17 1481.3 1679.4 13.37 3.27 2218.73 2596.13 17.00 3.08 617.2 671.34 8.77 3.18 1539.51 1777.06 15.43 3.28 2613.4 3054.24 16.86 3.09 2135.32 2343.65 9.75 3.19 1340.45 1549.94 15.62 3.29 2201.032595.0217.90 3.10 2736.29 2973.43 8.6 3.20 2100.5 2407.93 14.63 3.30 2023.70 2388.02 18.00
统计分析:A串3月份发电量∑A3=63844.98KWH。

B串3月份发电量
∑B3=71295.11KWH。

∑B3-∑A3=71295.11-63844.98=7450.13KWH。

(∑B3-
∑A3/∑A3=7450.13/63844.98=11.67%
数据说明A、B两串的发电量是, B串大于A串11.67%
数据分析:2月1日清扫车安装调试,清扫机器人相继的安装,相关的1-3日的发电量逐渐上升,2月3日B串清扫车安装完毕。

2月4 日清扫后的光伏发电效率提高了14%,2月12日A串人工清扫,使得两串的发电量相近,人工清扫后的光伏板的发电效率逐日下降, 2月21日雪加雨,使得两串发电量再度的相近,随后,人工清扫的A 串发电效率逐渐下降,截至3月30日,人工清扫的A串与清扫机器人清扫的B串相比,发电效率下降高达18%。

由此数据可以看出:
1月份,A B两串在相同的人工清扫维护下,A串比B串多发电量为 0.65%。

2月份,B串在安装清扫机,日清扫情况下,B串比A串多发电量为 6.67%。

3月份,B串在安装清扫机,日清扫情况下,B串比A串多发电量为 11.67%。

3、实验数据得出的结论:(以50MW光伏电站、有效发电1300小时为例
按照安装清扫机后的2月份发电效率计算,年多发电量5*1300*0.0667=434万千瓦时。

按照安装清扫机后的3月份发电效率计算,年多发电量5*1300*0.1167=759万千瓦时。

安装清扫机后2-3月份平均发电效率计算,年多发电量(434+759/2=597万千瓦时。

此时光伏电站是每半个月人工清扫一次,如果光伏电站清扫周期超过一个月,智能清扫机所提高的发电效率会更高。

4、直接经济效益:根据实验结果中的2-3月份的实验数据,提高的发电效率按2-3份的平均值计算,安装全自动清扫机,每年可以为发电企业多发
(6.67+11.67/2=9.17%。

智能清扫机带来的多发电量为5*1300*9.17%=596万千瓦时。

5、间接经济效益:全自动清扫机每日清扫光伏板,始终保持光伏板表面清洁,减少遮挡引起的高阻发热的热斑,增加了光伏板的使用寿命。

五、产品介绍(如图
WB系列全自动光伏清洁机器人的特点如下:
1、采用了现如今世界上比较先进的随动系统,即无需对光伏组件进行任何改造,
能直接依附于光伏组件自动行走、自动清扫;
2、可设定不同的工作模式,清扫完毕时可自动离开光伏组件,不对光伏组件造成
遮挡阴影,清扫任务完成后自动回到停车位。

3、可以设定清扫时间与清扫次数,以适应不同地域不同季节的清扫任务。

4、清洁机器人所使用螺旋毛刷,采用了当今先进的高分子材料,特殊配方,比光
伏板的硬度小了几个数量级,不会损坏光伏组件表面的钢化玻璃。

5、机器人全身采用全不锈钢设计,防止铁类金属户外氧化后锈水破坏光伏板表
面。

6、安装了自供电的太阳能电池板及蓄电池,实现了设备自身的电力需求。

7、配备无线模块,能实现遥控遥测功能(选配。

8、配备了红外温度传感器组,可以测量光伏板上每一块晶硅片的温度以分析单板
发电效率,同时可以监测光伏板的运行温度,提前发现光伏板运行温度高的故
障隐患,杜绝光伏板自燃的重大事故(选配。

六、WB100x 系列光伏维护机器人对外规格 1. 产品概述 WB100x 系列光伏维护机器人是一种智能化光伏基板的维护设备,具备对光伏基板的清扫, 检测等功能. 主要客户为平原光伏电站,分布式光伏电站等。

能够极大地提高光伏电站的发电效率及管理水平. 2.产品规格项目 1 越障能力基板高度 2 行走距离 3 行走速度行走电机功率毛刷电机功率自备光伏板功率机器人自重机器人宽度机器人高度机器人长度使用环境温度注释: 1越障能力是指在机器人行走前方凸起或凹陷的最大尺寸2基板高度是指太阳能基板在垂直方向上的总长度 3行走距离是指每天刷板的总长度 4WB100S 为客户订制产品，具体规格须客户提出 3.机器人安装示意图：机器人WB100C 10 1.2~3.6 5~20 6~8 20 15 20 10~15 300 100 1400~3700 -20~60 型号
WB100P 15 2.4~4.2 50~200 6~8 25 20 30 12~18 300 100 2600~4300 -20~60 单位
WB100S 10~20 1.2~4.2 1~200 6~8 15~30 10~30 20~50 10~20 300 100 1400~4300 -
20~60 4 mm 米米米/分钟 W W W KG mm mm mm ℃光伏板支架
4.机器人控制原理示意图：光伏板 MPPT DC/DC DC/DC 马达驱动马达
12V 电瓶输出功率监测(MPPT 电瓶状态检测马达电流检测马达转速监测主控板实时时钟, 马达换向控制, 数据通讯, 电量管理, 附加传感器控制, 行走姿态控制七、产品价格与经济效益 1、销售模式：全自动光伏清洁机器人的全部投资，用户可在1-1.5 年回收投资成本。

2、采用能源合同管理模式：用户可用 2-3 年多发的电量换回全部清扫设备。

该方式是我方免费为发电企业提供全部清扫机与维护，双方洽谈一种分配增发电量的模式，按照合同约定期满，我方将全部清扫机维护一遍，再增加一年的免费质保，全部清扫机无偿交付发电企业。

八、产品的质量保证我公司销售的 WB 系列光伏清扫机产品，质保 3 年。

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