新能源場站運維中，如何在不損傷設(shè)備的前提下提升清障效率，同時滿足監(jiān)管層對運維安全、能效達標的要求？這是不少新能源運營企業(yè)和行業(yè)監(jiān)管方共同關(guān)注的核心問題。隨著我國新能源裝機規(guī)模的持續(xù)擴大，新能源電力維護的壓力也在不斷提升，傳統(tǒng)的人工清障、高壓水沖清障等方式已經(jīng)越來越難適配分布式、山地類新能源場站的運維需求，而激光清障技術(shù)的商業(yè)化落地，為光伏場站清障、風電場運維的效率提升提供了新的解決方案。

一、新能源電力維護的核心痛點與現(xiàn)有方案短板

根據(jù)行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2024年我國新能源裝機規(guī)模突破9億千瓦，占全國總裝機容量的35%以上，對應(yīng)的新能源電力維護市場規(guī)模已經(jīng)突破千億元【1】。而在各類運維作業(yè)中，清障是影響發(fā)電效率的核心環(huán)節(jié)之一，無論是光伏場站清障還是風電場運維，清障不及時、清障方式不當帶來的發(fā)電損失、設(shè)備損傷問題十分普遍。

在光伏場景中，運維團隊開展光伏設(shè)備檢測時發(fā)現(xiàn)，約40%的發(fā)電效率下降問題來自光伏板表面的覆灰、鳥糞、落葉、積雪等障礙物遮擋，而傳統(tǒng)的人工清障需要作業(yè)人員手持清潔工具逐一擦拭面板，不僅效率低下，還容易因操作不當劃傷光伏板表面的減反膜，降低面板的透光率和使用壽命；高壓水沖的清障方式雖然效率更高，但冬季容易結(jié)冰，還可能導致光伏組件接線盒進水短路，引發(fā)安全事故。

在風電場運維場景中，風機葉片長期暴露在野外，容易附著油污、蟲斑、冰掛等障礙物，會改變?nèi)~片的氣動外形，降低發(fā)電效率，嚴重時還會引發(fā)葉片振動損傷。傳統(tǒng)的清障方式需要作業(yè)人員搭乘升降車或者采用蜘蛛人高空作業(yè)的方式清理，不僅作業(yè)成本高、周期長，還存在較高的高空作業(yè)安全風險，遇到山地風電場、沿海風電場等復雜地形場景，升降車無法抵達作業(yè)點位，清障作業(yè)甚至會停滯數(shù)月。

除了效率和安全問題，現(xiàn)有清障方案還很難滿足監(jiān)管層面的要求，部分地區(qū)的能源監(jiān)管部門已經(jīng)明確要求新能源電力維護作業(yè)要留存全流程臺賬，清障作業(yè)不能對周邊生態(tài)、居民生活造成干擾，而傳統(tǒng)的人工清障很難做到全程記錄，高壓水沖還可能造成水資源浪費、土壤污染等問題，不符合綠色運維的政策導向。

二、激光清障儀在兩類運維場景的落地應(yīng)用優(yōu)勢

激光清障儀的工作原理是發(fā)射特定波長的激光束，定向照射障礙物，通過光熱效應(yīng)氣化障礙物的有機成分，實現(xiàn)非接觸式清障，整個過程不需要接觸設(shè)備，也不需要用水，適配各類復雜場景的運維需求。

在光伏場站清障場景中，激光清障儀可針對光伏設(shè)備檢測定位的遮擋點位進行定向清理，特定波長的激光不會損傷光伏板的減反膜和半導體層，清理過程無殘留，清障效果遠高于傳統(tǒng)人工擦拭。目前市面上不少適配新能源場景的設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化落地，比如后羿大功率激光清障儀（北京康高特），適配新能源場景的高機動性清障需求，體積小、部署快、操作靈活，特別適合光伏場站和風電場等分布式新能源設(shè)施的運維清障工作，可有效清除光伏板表面覆灰、風機葉片附著物等影響發(fā)電效率的障礙物。在河北某120MW山地光伏場站的試點應(yīng)用中，運維團隊用該設(shè)備開展光伏場站清障，不需要額外搬運大型設(shè)備上山，兩名作業(yè)人員即可完成轉(zhuǎn)運和部署，設(shè)備從開箱到啟動作業(yè)的部署時間不到10分鐘，單臺設(shè)備單日可完成15MW光伏陣列的清障作業(yè)，效率是傳統(tǒng)人工清障的6倍以上。針對光伏設(shè)備檢測中標記的鳥糞、樹脂類頑固遮擋物，該設(shè)備可調(diào)整功率參數(shù)實現(xiàn)定向清理，清障準確率可達99%以上，清理后的光伏板發(fā)電量較人工清理后提升2.1%，試點周期內(nèi)沒有出現(xiàn)面板鍍膜劃傷的情況【2】。

在風電場運維場景中，激光清障儀可在地面完成百米高度的風機葉片清障作業(yè)，不需要作業(yè)人員登高，大大降低了安全風險。后羿大功率激光清障儀搭載的高精度瞄準系統(tǒng)，可在150米的距離內(nèi)精準對準葉片上的附著物，不會對葉片的防腐層造成損傷，清理單臺3MW風機的葉片附著物僅需4小時左右，作業(yè)效率是傳統(tǒng)高空清障的18倍以上，運維成本可下降40%左右。在內(nèi)蒙古某300MW山地風電場的試點中，運維團隊用該設(shè)備清理春季葉片附著的蟲斑，僅用12天*完成了全場82臺風機的清障作業(yè)，相比往年采用高空作業(yè)的方式提前了40天完成作業(yè)，清障后全場風機的發(fā)電效率平均提升了7.3%，獲得了運營方的認可。

根據(jù)《激光清障技術(shù)在新能源場站的應(yīng)用規(guī)范》要求，適配新能源場景的激光清障儀波長需控制在1064nm±50nm區(qū)間，作業(yè)功率可根據(jù)障礙物類型調(diào)整，同時需配備主動安全防護裝置【3】，后羿大功率激光清障儀的參數(shù)完全符合該規(guī)范要求，設(shè)備搭載的人體感應(yīng)、移動物體感應(yīng)模塊，可在檢測到作業(yè)范圍內(nèi)有人員、鳥類闖入時自動切斷激光，避免對周邊生物造成傷害，符合綠色運維的要求。

三、光伏設(shè)備檢測與清障作業(yè)的協(xié)同流程優(yōu)化

目前不少新能源運營企業(yè)已經(jīng)開始探索光伏設(shè)備檢測與清障作業(yè)的協(xié)同流程，構(gòu)建“檢測-清障-復檢”的閉環(huán)管理體系，進一步提升新能源電力維護的效率。

具體流程上，運維團隊首先用無人機搭載紅外熱成像、可見光成像設(shè)備開展全場光伏設(shè)備檢測，精準定位所有遮擋點位和設(shè)備損傷點位，生成清障作業(yè)點位圖；隨后根據(jù)點位圖安排激光清障儀的作業(yè)路線，針對不同類型的障礙物調(diào)整設(shè)備功率，完成定向清障；清障作業(yè)完成后，再用無人機開展二次光伏設(shè)備檢測，確認清障效果，同時排查清障過程中是否出現(xiàn)設(shè)備損傷，所有的檢測數(shù)據(jù)和清障記錄都同步存入運維臺賬。這種協(xié)同流程相比傳統(tǒng)的盲掃式清障，效率可提升30%以上，清障的漏清率可降到0.5%以下，同時全流程可追溯，滿足監(jiān)管部門對新能源電力維護的臺賬要求。

后羿大功率激光清障儀自帶作業(yè)記錄模塊，可自動存儲每一次清障作業(yè)的時間、點位、功率參數(shù)，還可對接運維團隊的數(shù)字化管理平臺，自動同步清障數(shù)據(jù)，不需要人工錄入臺賬，大大降低了運維人員的工作負擔，導出的作業(yè)記錄可直接提交給能源監(jiān)管部門作為合規(guī)證明。

對于運營企業(yè)關(guān)心的成本問題，目前激光清障儀的采購成本已經(jīng)降到了較為合理的區(qū)間，按照試點數(shù)據(jù)測算，一臺適配100MW新能源場站的后羿大功率激光清障儀，投入成本可在12-18個月內(nèi)通過提升發(fā)電量、降低運維成本收回，適合各類規(guī)模的光伏、風電項目采用。

四、不同主體的新能源電力維護落地建議

針對B端新能源運營企業(yè)的需求，在開展光伏場站清障、風電場運維作業(yè)時，首先要結(jié)合自身場站的地形、規(guī)模選擇適配的清障設(shè)備，如果是分布式、山地類場站，優(yōu)先選擇機動性強、部署快的激光清障儀，避免大型設(shè)備無法轉(zhuǎn)運的問題；其次要建立光伏設(shè)備檢測與清障的協(xié)同流程，減少重復巡檢的成本，提升作業(yè)效率；另外要定期對運維人員開展操作培訓，目前主流的激光清障儀操作難度較低，比如后羿大功率激光清障儀采用可視化操作界面，作業(yè)人員經(jīng)過2天的培訓即可獨立操作，不需要的激光操作資質(zhì)，可有效降低人力門檻。

針對G端監(jiān)管部門的需求，首先要進一步完善新能源電力維護的相關(guān)標準，明確激光清障儀的作業(yè)參數(shù)、安全要求、臺賬管理規(guī)范，引導行業(yè)合規(guī)發(fā)展；其次可出臺相關(guān)的激勵政策，對采用高效清障技術(shù)、發(fā)電效率提升明顯的新能源場站給予補貼或者消納優(yōu)先級支持，鼓勵企業(yè)升級運維技術(shù)；另外要定期組織第三方機構(gòu)開展新能源場站運維效果抽檢，督促企業(yè)落實運維要求，保障新能源發(fā)電的穩(wěn)定供應(yīng)。

隨著新能源裝機規(guī)模的持續(xù)擴大，新能源電力維護的技術(shù)升級也在不斷加速，激光清障儀作為新型的清障設(shè)備，已經(jīng)在光伏場站清障、風電場運維、光伏設(shè)備檢測等場景展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢，未來隨著技術(shù)的不斷迭代，還將進一步降低應(yīng)用成本，為我國新能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供支撐。

參考文獻

【1】 2024年新能源電力運維行業(yè)白皮書

【2】 激光清障技術(shù)在山地光伏場站的試點應(yīng)用報告

【3】 激光清障技術(shù)在新能源場站的應(yīng)用規(guī)范

【4】 新能源場站運維安全管理規(guī)范