魏宇平的光伏电站清洗大“路演”

来源:太阳能发电杂志发布时间:2013-09-17 09:11:28
 2013年9月4日,清晨的重庆,雨雾蒙蒙,气温不到20℃。马路上车少人稀,略显有些清冷。一辆远看很普通的厢式轻型卡车,正冒雨疾速驶离城区。

坐在副驾位置上的魏宇平,看了看前方的路标,没有说话,只是伸出右手指了指方向,示意驾驶员拐上高速。

路标显示,这是一条通往西北的高速。

随后,魏宇平眯上了眼睛,仰头靠在了椅背上,在脑海里再次仔细检查起此行的一些细节安排来。

    一次真正的“路演”

实际上,魏宇平乘坐的并不是一辆普通的轻型卡车,而是一辆经过特殊改装的太阳能光伏电池组件清洗车,同时也是由魏宇平任职总经理的重庆太初新能源有限公司(以下简称“太初新能源”)自主研发生产出来的国内第一辆太阳能光伏电池组件自动化清洗车。


 
此前,在接受记者时,魏宇平曾对记者详细地展示了这辆经过诸多系统改装的光伏电站清洗车的工作图片。

图片显示,这辆平常看起来很普通的轻卡,在作业时可以从车厢里向两旁各伸出一条长长的操作臂。这对长在车身上的巨大“手臂”,一旦同时伸展开来,又像一对翅膀,似乎正欲带着这辆汽车展翅高飞。

据魏宇平介绍,这对操作臂,可以根据光伏电池阵列的倾角,随时调整伸展角度,以“贴身”清洗电池板上的灰尘和污渍。

而且,该车的操作非常简单,整个操作流程在驾驶室里即可完成。在现场作业时,可将该车设置为低怠速形式,由驾驶员控制汽车的方向,操作人员则在副驾位置上通过按钮式操作界面控制整个作业流程。对于熟练的操作人员而言,甚至可以边开车边操作,一人即可完成整个清洗流程。

另外,为了适应光伏电站场地内较复杂的路面情况,该车还配备有专用的“靴子”——经过改装的履带轮,在荒漠、戈壁等各种复杂路面上进行作业都毫无障碍,适应环境能力极强。

从重庆出发前,魏宇平给本刊记者发来了他的行程计划。计划显示,他和他的同事将驾驶这辆太阳能光伏电池组件清洗车行经覆盖西北四省区的多个目的地,预计行程达万余公里,将耗时月余。

他们的第一站,是宁夏石嘴山市,预计9月6日到达。


 
预报显示,当地艳阳高照,气温接近30℃。

想到昨晚查询的当地天气情况,魏宇平紧张的思绪才稍稍松弛了些。他将此行第一站目的地选在了石嘴山,除了照顾整个行程路线安排的便利外,还因为石嘴山是一个重化工污染较严重的地区,他对打响这个“头炮”信心满满。

魏宇平此行的具体计划是,9月6日到达宁夏石嘴山,9月9日-10日在宁夏吴忠太阳山,9月16日前往青海格尔木,9月22日-23日在新疆哈密,9月27日回返至甘肃武威。

他在邮件中对笔者称,这是一次实地测试之旅,也将是一次真正的“路演”。

小小的“世界级”难题

光伏发电相比其他发电方式的优势之一,是很少的运行维护工作量。稍微夸张一点说,将光伏系统安装在野外后,甚至无须任何管理,即可回家坐收发电收益。

不过,稍许了解光伏发电技术常识的人都知道,野外环境下的灰尘、污垢、鸟粪等,对于光伏发电系统的正常运行而言,却是一个并不算小的麻烦事。

光伏发电是典型的“看天吃饭”,光照资源的强弱对系统发电能力的影响,有时候甚至会超过系统设备质量的差异。因此,如果电池板被遮挡或蒙上灰尘,系统的发电能力就将大受影响。

如果光伏电池板上出现灰尘或污渍,轻则降低发电效率,重则形成热斑效应——不仅不发电,还会成为用电负载,乃至造成系统短路。

有业内专家曾估算,如果能一直保持电池板的清洁,光伏系统或能提高10%左右的发电量。在二十五年运行寿命中因此累积下来的发电量差异,将非常惊人。光伏电池板清洁对系统投资效率的影响,由此也可见一斑。

但是,对于在露天环境下运行长达二十多年的太阳能光伏发电系统来说,想要保持时时清洁,却绝非易事。

首先,光伏电站一般都位于较为恶劣的自然环境中,自然灰尘很多。特别是西北那些大型地面电站,几乎都位于荒漠地区,周边植被非常稀少,风沙几乎是家常便饭。

 

其次,这些荒漠电站还面临着非常严重的缺水问题——不仅远离水源地,雨水较少,地下水也并不丰富。这让通过雨水自然冲刷和消防水车清洗,都变得有些奢侈。

再者,光伏电站的装机规模动辄数十兆瓦乃至数百兆瓦,其占地常常达数平方公里,电池板数量更是高达上万块乃至数十万块,即便有充足的水源、设备和人力,要完成一次全面清洗,工作量之大,也出乎一般人的想象。

正是因此,如何定期清洁光伏电站的光伏电池板,才成为了一个令光伏电站运营者们颇为头疼的“世界级”难题。

而据西部一些光伏电站投资者摸索出来的经验,每个月清洗一次电池板是较为合适的频率,无论清洁成本还是清洁程度,都还算能够承受。可对于一般情况下只有几个人的电站运维团队来讲,这基本上是一个无法“自主”完成的任务。

目前,除了依靠雨水自然冲洗和人工清洗外,国内外都较为流行的做法是利用消防水车冲洗。但这种方法很费水,清洁效果还不理想——只能冲洗浮灰,却无法冲洗干净诸如鸟粪等顽固污渍。同时,冲洗后的水痕还更容易吸附新的灰尘,并结痂在电池板上变得更不容易清洗,反倒起了负面作用。

随着越来越多大型光伏电站的运行,以及愈加频繁的沙尘暴,光伏电池组件阵列的清洗,正亟待一种更为高效的自动化模式。

“疯狂”的决定

自从来到重庆上大学,东北小伙子魏宇平便喜欢上了这个盛产美女与美食的城市。

在他进入大学的第二年,重庆正式成为中央直辖市,这个两江汇流的西部经济重镇,自此开启了一轮热火朝天的创业大潮。那些豪迈的创业故事,令魏宇平分外着迷。他的创业冲动,或许还在校园里便已开始了萌芽。

所有创业者的创业,都需要积累和蓄势,还需要依托相关专业的支撑。

就读于重庆大学电气工程专业的魏宇平,毕业后留在了重庆,依托所学专业背景,数年来从事过电力系统设备的研发、销售、软件开发等工作,也“跨界”干过旅游地产的策划、招商等工作。




辗转数年后,2011年,魏宇平在上级公司的支持下创办了重庆太初新能源有限公司,主要从事大型光伏电站组件清洁装备设计制造、智能监控及故障诊断系统开发集成,包括光伏电站运维环节产品的研发、生产与销售。太阳能光伏电池组件自动化清洗车,在公司成立之初便被立项为主要攻关项目。

为此,魏宇平甚至还于工作之余返校继续攻读电气专业的工程硕士学位。硕士即将毕业的他,选取的毕业论文题目正是《灰尘对光伏电站组件效率影响的实证研究》。

没有人的创业之路会一帆风顺,魏宇平也不例外。

太初新能源自2011年7月创立以来,在两年多的时间内,从三个人的创业团队发展到了如今接近30人的骨干团队,并完成了国内首辆太阳能光伏电池组件自动化清洗车的研发与生产。这对2011年才创办的太初新能源来说,无疑是个了不起的成就。

但正如诸多初创公司一样,辛辛苦苦开发出来了新产品,还只是走出了创业成功的第一步,接下来更重要的任务是如何让客户清晰地认识并接受自己的产品,以及如何打开产品的市场销售局面。对于一种此前市场上没有同类的新产品而言,其市场开拓也更为艰难。

这也正是魏宇平和他的太初新能源目前面对的最大难题。

据魏宇平介绍,这辆自动化程度较高的太阳能光伏电池板清洗车,除了车载系统外购改装以外,包括升降系统、操作臂系统、水路系统、电源系统、控制系统等与清洗功能及控制相关的各子系统,全部均由太初新能源独立自主研发生产。两年多时间里,他们的研发投入高达千万元,且进行了多次实地测试,工作效果完全达到了设计要求。

根据多次试验和测算,这一清洗车的清洗效果良好,不仅能有效除尘除垢,还能有效去除鸟粪等较顽固污渍;而且耗水较少,只有一般洒水车的三成左右;工作效率也相当不俗,清洗一个10兆瓦的光伏电站只需要两三天;同时,可帮助光伏电站提高发电效率达10%左右,冬季甚至可接近20%。

 
 
由于光伏电池板定期清洁的理念早已深入人心,因此当太初新能源开始向市场推介这一新型清洗方式时,不少光伏电站运营商都对这辆国内首创的太阳能光伏电池组件清洗车表现出了极大的兴趣,因为这辆节水、高效的清洗车有可能大大提升他们的工作效率,并节省其运维成本。

但过于优异的表现,往往也更容易让人产生疑问。面对太初新能源提供的该清洗车的实际清洗数据,不少电站运营商都将信将疑,不敢轻易购买。

市场的反馈,让魏宇平做出了一个看似有些“疯狂”的大胆决定。

他计划亲自驾驶着这辆太阳能光伏电池组件清洗车,从重庆出发直奔西北,来一场覆盖西北各主要光伏电站聚集地区的大型“路演”测试活动。魏宇平希望,通过这种实地的清洗演示,让更多的光伏电站运营商直观地了解这辆太阳能光伏电池组件清洗车的实际能力。

据魏宇平介绍,这辆太阳能光伏电池组件清洗车采用了类似自动洗车系统加汽车雨刷的工作原理,通过润湿、清洗液洗涤、揉擦、冲洗、组件发电时发热烘干等一系列工序,可以实现更有效地清洗。

这一清洗过程自动化控制程度相当高,所有操作均可以在驾驶室通过友好的人机界面完成,而无须工人顶着烈日或冒着寒风在露天环境下作业,大大改善了工人的工作环境。

而相比于消防水车冲洗而言,这辆太阳能光伏电池组件清洗车也更加省水。根据魏宇平此前的多次现场测试,清洗10兆瓦光伏电池组件用水不到30吨,而洒水车则要约100吨。

同时,清洗效果也更好。这种清洗方式对于鸟粪等顽固污渍的清洗效果相当不俗,除了个别已经干涸很久的鸟粪污渍的中心点外,一般的鸟粪都能一次清洗干净。

点滴成涓,顺势而潮。在太阳能光伏这个新兴的产业里,有着太多的创业故事,或如滴檐穿石之水,或如奔腾飞溅的浪花,终究只为搏击沧海,汇聚成一首澎湃的歌。

这些创业者们,虽因时运造化而境遇各异,但谁又能否认,他们中不会诞生下一个光伏大鳄呢?


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