光伏組件一般都安裝在戶外進行發(fā)電，由于戶外的環(huán)境并不是理想狀態(tài)，空氣中的污染物、灰塵等容易落到組件的玻璃面，積灰達到一定程度后，對組件的功率及性能等都有一定的影響?；覊m不僅減少了到達玻璃內(nèi)部的有效輻射，也影響組件的散熱，如果污垢特別嚴重，還會帶來熱斑效應。對于一些化工廠附近的光伏發(fā)電場，帶有酸堿特性的灰塵還會腐蝕玻璃。

組件表面的積灰程度和其組件的布置方式、身處的環(huán)境及當?shù)氐慕涤炅坑幸欢P系。對于地面電站，組件的設計角度一般較大，當有降雨時，灰塵就很容易被清潔。而對于分布式電站，特別是彩鋼瓦屋面，組件大部分都是順著屋面布置的，而屋面的坡角一般不大于5度，因此即使有降雨，也很難將組件表面的灰塵徹底清理;其實，不管是分布式還是地面電站，在少雨時期，由于面板表面的累積污垢，效率損失都是比較大的，據(jù)相關數(shù)據(jù)表面，該損失可達到15%以上，面板表面污垢灰塵造成年平均發(fā)電效率可降低6%。

假設江蘇某10MW分布式項目，當?shù)氐姆逯等照招r數(shù)為1306h，系統(tǒng)效率75%，上網(wǎng)電量9795MWh，灰塵損失的電量為6%，一年損失電量就達到了783.6MWh，如果含國家補貼和結(jié)算電價，度電收益為1元/度，那么一年的損失就是78.36萬元，所以灰塵損失對于業(yè)主來說，應當予以重視。

2 、常規(guī)的清洗方式

目前，光伏組件的清洗方式根據(jù)電站類型的不同，也有很多。例如荒漠大型地面電站，一般可使用半自動化清洗車進行清洗，如圖1所示。該清洗方式只適用于地面較為平坦、且地面坡度需在可承受范圍以內(nèi)，方陣的間距足夠大、清洗車子可通行的電站。坡度較大的，或山地電站就不能使用。

對于分布式電站，由于其規(guī)模較小，目前一般是采用人工清洗方式，如圖2所示。因為屋頂分布式電站有其特殊性，人工清洗還存在一定的風險，例如密集的方陣清洗就比較困難，人員需要踩踏邊框，這樣易對組件產(chǎn)生隱裂 ;另外一年多次清洗，需要經(jīng)常踩踏彩鋼瓦屋面，也存在漏水風險 ，容易造成屋頂業(yè)主和光伏發(fā)電投資人之間的矛盾。

3 、智能清洗方式

隨著國家和相關企業(yè)對智能制造領域的不斷投入，結(jié)合光伏電站的各種運維痛點，無人機巡檢、組件清洗機器人等智能設備得到開發(fā)，并成果應用到光伏的運維領域。智能機器人的優(yōu)勢是無水清潔，智能控制，無人值守，運行參數(shù)自由設置，充電方便等特點。對于國內(nèi)的產(chǎn)品，基本上無需人工干預就可以完成組件的清潔，對于規(guī)?；碾娬?，機器人更是可以節(jié)省大量的勞動力。當然國外的組件清洗機器人部分還是半自動化。

清洗機器人一般使用尼龍毛刷，對組件表面的灰塵進行無水清潔。那么就要問了，無水方式下，能清洗干凈嗎?

為此坎德拉學院微信群對此展開了熱烈的討論，

Sirius認為：“無水清潔方式不能絕對的說就比有水的差。水清洗模式下，灰塵中存在的水溶性物質(zhì)會導致產(chǎn)生更難去除的物質(zhì)層。另外，水清洗模式下，高硬度的固體微小顆粒對光伏玻璃的表面劃傷效果會增強。最終會導致玻璃散射加劇，有效光通量降低?；覊m的清除，不能僅僅停留在從光伏玻璃表面驅(qū)除的階段。驅(qū)除后的灰塵不俘獲和固定的話，會發(fā)生二次覆蓋。簡單說就是這里干凈了，那邊更臟了;毛刷的問題在于材料很難選擇，聚合物材料的毛，兩個夏天下來，基本掉的掉，斷的短，禿了。”

Kin：“因長期累計的污垢很難除 ，特別是組件邊框下沿的污垢”。

Sirius：“組件下邊框部分的污垢屬于重力和物理吸附的灰塵，不是化學吸附的;組件下邊沿或者有機污染物導致的污點，隨著時間延長會生長蔓延;比如鳥糞、昆蟲攀爬的遺跡，都是很好的灰塵附著和蔓延生長點，如圖3-圖5”。

圖6顯示的光伏板上的堿性難驅(qū)除顆粒，成份是水泥，組件離公路邊100米左右，附近總有水泥罐車經(jīng)過。

Kin認為：

“組件清洗機器人可以清潔組件表面的積灰，進而提升發(fā)電量已成為大家的共識;在實際的應用過程中，還需要考慮的一些因素，例如：

1)電站類型的復雜多樣，特別是分布式電站的組件布置方式在一定程度上制約了機器人的安裝方式，例如清洗跨度、清洗距離，如果實際場景較復雜，機器人設備還需要定制;彩鋼瓦屋面有一定的年限，在后期屋面更新時，機器人設備也需考慮二次拆裝問題。

2)對于地面電站，左右方陣存在高低落差是難免的，如果落差較大，距離較小，那么對于機器人的跨越功能要求非常高。不少機器人設備無法滿足實際的苛刻要求。

3)設備的遠程控制，這是規(guī)模化應用必然遇到的問題，如何有效的對百臺、甚至千臺數(shù)量級的機器人設備進行遠程控制，并通過設備自身的運行狀態(tài)傳達到后臺，便于運維人員第一時間對故障進行定位，是非常重要的。因為機器人出現(xiàn)故障，是不能停在光伏面板上，否則會對組串的發(fā)電帶來影響。

4)設備長期運行的可靠性問題，正常機器人的關鍵元器件為控制電機、毛刷和蓄電池等。在正常的運行壽命周期內(nèi)，各個元器件能否得到保障，也決定了設備的投入和回報是否可以達到預期。

綜合目前的應用現(xiàn)狀，組件智能清洗機器人在光伏領域的應用和規(guī)模化發(fā)展仍然任道而重遠， 曾在2018年上半年，工業(yè)和信息化部、住房和城鄉(xiāng)建設部、交通運輸部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、、國家能源局和國務院扶貧辦六部門聯(lián)合印發(fā)《智能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2018-2020年)》的通知，明確了大力支持光伏電站系統(tǒng)只能清洗機器人等產(chǎn)品的開發(fā)，提升光伏運維效率，在今后的智能光伏時代，誰將會成為未來清洗機器人的引領者?我們拭目以待!”。