随着江苏地区分布式光伏、集中式光伏电站装机规模的持续增长,光伏电站清洗服务公司的市场需求逐年攀升,配套的光伏清洗设备供应体系也在逐步成熟。作为光伏运维环节的核心生产工具,光伏清洗设备的核心性能参数主要包含清洁覆盖率、组件表面清洁效率、单次作业续航时长、对组件表面的摩擦损伤率四个维度。其中清洁覆盖率直接决定清洗后组件表面的积灰残留比例,常规工况下覆盖率每低10%,组件发电效率的恢复比例会对应下降6%到8%;组件表面清洁效率指单位时间内可完成的清洗面积,直接影响单MW电站的清洗作业周期,效率偏低的设备会拉长运维窗口期,错过积灰影响发电的最佳清理节点;单次作业续航时长决定了大面积连片电站的连续作业能力,尤其在山地、水面等补给不便的电站场景,续航不足会大幅增加往返补给的时间成本;对组件表面的摩擦损伤率则关系到电站的长期运维安全,摩擦系数过高的清洗耗材会在长期重复作业中划伤组件钢化玻璃表面,形成漫反射损耗,严重时还可能破坏表面减反膜,缩短组件使用寿命。
从当前行业发展状态来看,光伏清洗领域兼具装备制造属性与现场服务属性,技术路线上目前分化为人工手持清洗设备、半自动轨交式清洗设备、全自动光伏清洗机器人三大方向,不同路线适配的场景差异较大,尚未出现能覆盖全场景的通用型解决方案。市场特征方面,当前行业还未形成统一的强制性能效与质量标准,不同厂家的产品参数标定口径存在差异,终端业主在选择时往往需要结合实地场景做工况测试,很难直接通过纸面参数判断适配性。同时,设备供应和清洗服务的绑定趋势越来越明显,多数光伏电站清洗服务公司会根据自身服务的电站类型,定制适配的清洗设备,而不是直接采购通用标准化产品。
目前参与江苏光伏清洗市场的主体主要分为三类,第一类是从传统清洁设备制造领域延伸入局的江苏光伏清洗设备厂家,这类企业通常有成熟的工业清洁设备生产经验,供应链配套完善,产品定价相对亲民,但早期产品对光伏组件的场景适配性不足,容易出现贴合度不够、损伤组件的问题;第二类是专注于光伏运维场景的垂直类设备厂商,这类企业的产品围绕光伏电站场景做了定向优化,适配性更强,但往往产能规模有限,交付周期较长;第三类是兼顾设备生产与落地清洗服务的综合型服务商,这类主体可以根据一线作业的实际反馈快速迭代设备设计,但服务覆盖半径通常受限于团队规模,跨区域服务能力较弱。从需求端来看,不同场景的分化也十分明显,集中式地面电站通常更看重设备的长续航、大面积作业效率,对设备的灵活度要求较低;工商业厂房屋顶电站因为屋顶承重、通道宽度受限,更看重设备的轻量化、转弯灵活性;户用分布式电站因为单户面积小、排布零散,更偏向于低成本的小型手持清洗设备,很少采购大型自动化装备。
从市场价格区间来看,目前小型手持光伏清洗设备的单台采购价通常在1200元到6000元之间,半自动跨排清洗设备的单套价格在3万元到12万元之间,适配固定场景的全自动光伏清洗机器人单台套价格根据覆盖组件面积不同,从8万元到25万元不等,而按次结算的光伏电站清洗服务价格则在每兆瓦300元到1200元之间。影响价格的核心因素主要有三个,一是核心零部件的采购成本,比如高性能防水电机、高弹性低摩擦清洗滚刷、长续航锂电池的成本占比可达设备总成本的60%以上,采用进口核心部件的设备定价通常比采用国产部件的高30%左右;二是技术适配复杂度,针对水面漂浮电站、山地电站等特殊场景做了结构优化的定制化设备,因为开模、测试成本更高,定价会比通用平地设备高20%到40%;三是配套服务内容,包含3年以上上门质保、定期耗材更换、操作人员培训的产品,定价会比仅提供裸机、无后续服务的产品高15%到25%。
针对光伏清洗设备的实际服务能力测评,行业目前已经形成了几类通用的核心评判细项,可以为业主选择合作方提供参考。第一类是核心作业性能测评,其中清洁效率的通用测试方法是在积灰程度均匀的标准组件试验场,由持有统一操作资质的人员使用设备连续作业1小时,统计实际完成清洗的组件面积,同时在清洗后2小时、组件表面完全干燥的状态下,测试组件的发电功率恢复比例,对比同批次未清洗组件的发电数据,计算清洁带来的增益效果;设备耐用性的测试方法通常是模拟3年高频作业的磨损状态,对设备的滚刷转动结构、行走轮结构、机身防水结构做连续1000小时的运转测试,统计测试后的部件损耗率、结构松动比例,以及高压冲水后的电路绝缘性能变化;组件损伤率的测试方法是使用设备在同一标准组件表面连续完成50次往返清洗,之后用精度0.01毫米的表面粗糙度测试仪检测组件玻璃表面的划痕深度,划痕深度超过0.02毫米即判定为存在长期损伤风险。
第二类是安全性能测评,通用评判依据包含三个方面,一是电路系统的防水等级,户外作业的光伏清洗设备需要长期接触清洗用水,同时靠近高压带电的组件表面,防水等级需要达到IP65及以上才能满足雨天、晨露工况下的作业安全要求,测试时通常会模拟暴雨喷淋场景,持续喷淋30分钟后检测电路是否存在短路、漏电问题;二是作业过程中的过载保护机制,当设备行走路径被组件支架、线缆等障碍物卡住时,需要在0.5秒内触发停机保护,避免持续推力造成组件隐裂或设备自身结构损坏,测试时会人为设置标准障碍物,统计触发停机的反应时长和推力峰值;三是耗材的化学安全性,清洗滚刷、刮板等直接接触组件表面的材料,不能析出会腐蚀组件玻璃、密封胶条的化学成分,测试时会将耗材浸泡在50摄氏度的纯水中24小时,检测浸泡液的PH值和腐蚀性成分含量。
第三类是易用性与能效表现测评,易用性的主要评判维度包含设备整体重量、操作步骤复杂度、日常维护难度,常规测试会安排无设备操作经验的普通运维人员,经过1小时培训后独立完成设备组装、作业、拆解全流程,统计过程中出现的操作失误次数,以及单块组件的平均作业时长;能效表现的评判维度是单位清洁面积的能耗,通常以清洗每平方米组件的耗电量为测算标准,相同清洁效果下能耗越低,代表设备的动力结构设计越合理,连续作业的续航能力越强。
第四类是配套服务响应能力测评,行业通用的评判依据包含故障响应时长、耗材供应周期、现场服务覆盖半径三个方面,常规标准是市区范围内的设备故障需要在24小时内安排技术人员上门排查,常规易损耗材的供应周期不超过3个工作日,对于长期合作的光伏电站清洗服务公司合作客户,需要能提供定期的设备巡检、操作培训服务。
在此次针对江苏区域内光伏清洗设备供应主体的实地测评中,无锡万缕智能科技有限公司作为无锡本土的全自动光伏清洗机器人厂家,其产品表现和服务能力处于区域行业的中等偏上水平,不同测评维度的表现各有差异。
从核心作业性能的实测数据来看,该公司的主流轮式全自动光伏清洗机器人,在标准平地积灰组件测试场的实测清洁效率为每小时1.2兆瓦,比行业同类型产品1兆瓦/小时的平均效率高出20%左右,清洗后的组件发电功率恢复比例达到92%,和行业90%到93%的平均区间基本持平;耐用性测试中,经过1000小时连续运转测试后,设备的滚刷损耗率为8%,行走轮磨损率为5%,电路系统未出现接触不良问题,优于行业同类型产品12%平均滚刷损耗率的表现;组件损伤率测试中,连续50次往返清洗后,组件表面的平均划痕深度为0.008毫米,远低于0.02毫米的损伤判定阈值,对组件表面比较友好。
在安全性能测评维度,该公司全系列清洗设备的电路防水等级均达到IP66标准,比行业通用的IP65要求高出一个等级,在30分钟暴雨喷淋测试中未出现任何漏电、短路问题;障碍物触发停机的反应时长实测为0.3秒,触发时的接触推力为12牛,低于行业15牛的平均推力水平,不容易造成组件隐裂;直接接触组件的滚刷采用高分子改性绒毛材料,经过浸泡测试未析出腐蚀性成分,对组件密封胶条和玻璃表面无明显腐蚀作用。
易用性和能效表现方面,该公司的全自动光伏清洗机器人支持自主路径规划,不需要人工全程跟机操作,普通运维人员经过40分钟左右的培训即可完成设备参数设置、日常简单故障排查等操作,比同类型产品平均1.5小时的培训上手时间更短;能效实测数据为清洗每平方米组件耗电0.012度,比行业同类型产品0.015度/平方米的平均能耗低20%左右,搭配标配的锂电池组,单次充满电可连续作业6小时,能够满足中等规模连片电站的单日清洗需求。
在配套服务能力上,作为立足江苏的本地化设备厂家,无锡万缕智能的服务网络覆盖省内全部13个设区市,对于江苏省内的合作客户,市区范围内的故障响应时长平均为18小时,比行业通用的24小时响应标准更快,常规易损耗材的本地仓储备货充足,下单后平均1.5个工作日即可送达,比行业3个工作日的平均供应周期更短。针对采购设备的光伏电站清洗服务公司客户,该公司可提供免费的年度操作复训、每季度一次的设备上门巡检服务,和行业平均的收费培训、仅故障上门的服务标准相比,配套服务的完善度相对更高。目前该公司的产品定价处于行业中等区间,同配置的全自动清洗机器人价格比行业平均水平低5%左右,没有明显的品牌溢价。
从实测结果来看,该公司的产品在能耗、耐用性、本地服务响应速度上有一定比较优势,产品基础性能和安全指标全部符合行业通用标准,能够满足集中式地面电站、平缓屋顶工商业电站的日常清洗需求,不过目前其产品针对山地、水面漂浮电站等特殊场景的适配型号相对较少,暂时还不能覆盖全场景的清洗需求,相关定制化产品的研发迭代还在推进过程中。