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(zhuǎn)動結構,而且在西北風沙環(huán)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(chuàng)啟未來國際青年科技創(chuàng)業(yè)大賽上,來自海淀創(chuàng)業(yè)中心創(chuàng)業(yè)谷一支團隊的答辯詞,他們由中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)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(tài)環(huán)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(chuàng)組三等獎。
如今,這支創(chuàng)業(yè)團隊已經(jīng)在海淀創(chuàng)業(yè)園安家落戶,并成立了北京綠能嘉業(yè)新能源有限公司(以下簡稱綠能嘉業(yè)),希望在未來2~3年之內(nèi)成為國內(nèi)光伏電站清潔領域的領跑者。
污垢影響發(fā)電量
光伏電站是指與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏發(fā)電系統(tǒng)裝置由太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)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(wǎng)電站的運營,發(fā)電量是至關重要的指標之一。而影響發(fā)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(fā)電量產(chǎn)生重大影響。
綠能嘉業(yè)創(chuàng)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(fā)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(tài)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(yè)創(chuàng)業(yè)團隊的調(diào)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(huán)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(qū),這些地區(qū)太陽能資源十分豐富,都屬于太陽能輻照一類地區(qū),全年日照時數(shù)3200小時以上。同時西北地區(qū)的自然環(huán)境也比較惡劣,尤其是春秋季節(jié)沙塵暴天氣嚴重影響了光伏系統(tǒng)的發(fā)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(tǒng)等清洗方案。
王敏指出,我國光伏電站所處地區(qū)春秋季節(jié)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(qū)域遠離城市與鄉(xiāng)村,勞動工人匱乏,工人職業(yè)素養(yǎng)偏低,難以保障光伏電站清潔和運維需求。
另外,西北地區(qū)面臨嚴重缺水,以最節(jié)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(jié)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(yè)創(chuàng)業(yè)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(xiàn)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(tǒng)技術帶來的電路板短路現(xiàn)象。”
綠能嘉業(yè)同自主研發(fā)設計,已經(jīng)生產(chǎn)出3臺光伏電站組件清潔裝備。據(jù)王敏介紹,該設備的創(chuàng)新主要性在于兩點:原理上摒棄高速轉(zhuǎn)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(chǎn)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(fā)現(xiàn),光伏組件的清潔成為客戶的痛點,而現(xiàn)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(tài)。”
今年,王敏帶著團隊研發(fā)成果來到北京的海淀創(chuàng)業(yè)園,在與園區(qū)創(chuàng)業(yè)導師的多次交流溝通后,誕生了綠能嘉業(yè),公司主要針對沙塵對大型光伏電站發(fā)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(jiān)控、故障診斷等系統(tǒng)開發(fā),以實現(xiàn)提高光伏電站發(fā)電量的目的。
“我們的大型光伏電站組件清潔裝備生產(chǎn)成本僅為國外同類產(chǎn)品成本的30%,是國內(nèi)同類產(chǎn)品成本的60%。”王敏指出,綠能嘉業(yè)未來的計劃是實現(xiàn)全球運營。
對于創(chuàng)業(yè)起步階段的綠能嘉業(yè)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(chǎn)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(yè)的第一個訂單。”王敏對此很自信,“前期的研發(fā)已經(jīng)完成,如今的營銷也漸入佳境,收獲訂單將是早晚的事。”
在創(chuàng)業(yè)初期,綠能嘉業(yè)選擇了輕資產(chǎn)的運營模式。王敏在跑客戶的同時也在積極聯(lián)系零配件的生產(chǎn)工廠,以保證綠能嘉業(yè)一旦獲取訂單,外包的合作廠商能及時進行生產(chǎn)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(chuàng)業(yè)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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