我們的設備對光伏電站組件的清潔效率是同類技術的1.5倍,不僅沒有復雜的轉動結構,而且在西北風沙環境下磨蝕速度慢,故障率是同類技術的25%。
以上是在今年6月的創啟未來國際青年科技創業大賽上,來自海淀創業中心創業谷一支團隊的答辯詞,他們由中國科學院寒區旱區環境與工程研究所(以下簡稱寒旱所)的孫家歡博士、中科院生態環境研究中心的崔永琴博士、美國佛羅里達大學的許智華碩士等人組成,并最終憑借大型光伏電站組件清潔裝備項目獲得總決賽初創組三等獎。
如今,這支創業團隊已經在海淀創業園安家落戶,并成立了北京綠能嘉業新能源有限公司(以下簡稱綠能嘉業),希望在未來2~3年之內成為國內光伏電站清潔領域的領跑者。
污垢影響發電量
光伏電站是指與電網相連并向電網輸送電力的光伏發電系統。光伏發電系統裝置由太陽能電池經過串聯后進行封裝保護,從而形成大面積的太陽電池組件,再配合上功率控制器等部件共同組成。
對于大型光伏并網電站的運營,發電量是至關重要的指標之一。而影響發電量的因素除了逆變器、變壓器、電纜等設備的損耗外,還有空氣中灰塵或其他雜物,這些污垢覆蓋于太陽能電池組件上,將對發電量產生重大影響。
綠能嘉業創始人之一,寒旱所博士王敏向記者例舉了這樣一個例子,就一家20兆瓦的太陽能光伏電站而言,年發電量預計2000多萬度,按政府每度電補貼1元計算,年收益可達2000多萬元。然而,這只是理想狀態的收益率,事實上因無法徹底解決太陽能電池組件清洗問題,由此造成的損失每年至少在200萬元以上。
來自綠能嘉業創業團隊的調研結果顯示:一般情況下,對于3個月沒有清理的太陽能電池組件來說,會有高達5%的輸出功率損失。而在位于惡劣環境下的太陽能電池組件在20天沒有清理的情況下,損失大約會達到12%。
我國的地面光伏電站主要集中在西北地區,這些地區太陽能資源十分豐富,都屬于太陽能輻照一類地區,全年日照時數3200小時以上。同時西北地區的自然環境也比較惡劣,尤其是春秋季節沙塵暴天氣嚴重影響了光伏系統的發電。
如何高效地給太陽能電池組件除塵,成為困擾著各大光伏電站的一個問題。
高效的解決方案
當前,針對光伏電站的除塵,分別采取人工、高壓水槍、噴淋系統等清洗方案。
王敏指出,我國光伏電站所處地區春秋季節沙塵暴,夏季暴曬,冬季極寒,均不利于人工野外運維工作,并且光伏電站建設區域遠離城市與鄉村,勞動工人匱乏,工人職業素養偏低,難以保障光伏電站清潔和運維需求。
另外,西北地區面臨嚴重缺水,以最節約水的人工清為例,清洗太陽能電池組件類似于擦玻璃,雖然成本低、節約水,清洗一次10兆瓦電站需要耗水10噸。如果采用噴水機器,帶來的耗水量將成倍增加。這些方案不僅清洗效果并不好,甚至會損害太陽能電池組件。
綠能嘉業創業團隊為解決光伏電站沙塵的問題,采用柔性滑動摩擦、模擬自然降雨的技術,以實現快速高效的清潔光伏電站。王敏說:“我們的解決方案只需一個人、一臺機器,不僅操作簡單,司機按動一個按鈕就可以完成清潔,而且不會造成傳統技術帶來的電路板短路現象。”
綠能嘉業同自主研發設計,已經生產出3臺光伏電站組件清潔裝備。據王敏介紹,該設備的創新主要性在于兩點:原理上摒棄高速轉動的滾動摩擦,改為柔性的滑動摩擦;結構上摒棄耗能較高的扇形噴水口,而改用耗能較低的多點出水即由點成線,再由線成面的結構。
目前,這套光伏電站組件清潔設備不僅成功獲得專利,還在武威光伏電站試運行,效果不錯。
輕資產運營模式
“最初的設想源自2009年我們在光伏項目中的一個發現,光伏組件的清潔成為客戶的痛點,而現行的方案又無法完全滿足需求,那么我們能否解決之。”王敏告訴記者,“這幾年我們一直處于努力攻關狀態。”
今年,王敏帶著團隊研發成果來到北京的海淀創業園,在與園區創業導師的多次交流溝通后,誕生了綠能嘉業,公司主要針對沙塵對大型光伏電站發電量的影響,為光伏電站組件提供清潔設備設計制造、智能監控、故障診斷等系統開發,以實現提高光伏電站發電量的目的。
“我們的大型光伏電站組件清潔裝備生產成本僅為國外同類產品成本的30%,是國內同類產品成本的60%。”王敏指出,綠能嘉業未來的計劃是實現全球運營。
對于創業起步階段的綠能嘉業來說,前期的主要工作是市場推廣。公司成立的這幾個月來,王敏一直在北京奔走,向客戶介紹自己的產品以及三種可行的推廣方案:能效管理、集成服務、設備租賃。
“我們在等待著綠能嘉業的第一個訂單。”王敏對此很自信,“前期的研發已經完成,如今的營銷也漸入佳境,收獲訂單將是早晚的事。”
在創業初期,綠能嘉業選擇了輕資產的運營模式。王敏在跑客戶的同時也在積極聯系零配件的生產工廠,以保證綠能嘉業一旦獲取訂單,外包的合作廠商能及時進行生產和銷售。
王敏說:“我們先前在實驗室琢磨的是科研思路是否正確,而今創業則需要探索如何在小的投入基礎上獲取大的收益。”
(審核編輯: 智匯張瑜)
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