在泾河新城某屋顶光伏发电项目现场,工作人员查看全自动清扫机器人运行情况。

首席记者 吕聪 文/图

 在“双碳”战略引领下,光伏发电凭借清洁、可再生的优势,成为新能源发展的主力军。遍布山野、戈壁、厂房屋顶的光伏板,持续收集日光、转化电能,将大自然的馈赠化作源源不断的绿色电力。

 然而很多人并不了解,看似坚固的光伏板,其实格外“怕脏”。灰尘、鸟粪、落叶等杂物附着板面,如同难缠的“偷电客”,不仅会遮挡光照、拉低发电效率,久而久之还会腐蚀设备组件、缩短光伏板使用寿命。

 长久以来,光伏板的清洁多靠人力“苦苦”支撑。烈日之下,运维人员攀爬屋顶、穿梭电站,手拿扫帚、拖把等工具逐一清扫,作业辛苦且风险重重。如今,在西咸新区泾河新城,一家企业研发的清扫机器人,接过这份又累、又脏、又危险的工作。科技赋能之下,传统光伏运维模式迎来新的变革。

 “偷电客”作祟 人工清扫遭遇重重难题

 走进泾河新城西部同创泾高智造港内的陕西拓达威科技有限公司生产车间,现场一派繁忙。“滚轮运行还能再顺滑些,避障灵敏度也要继续优化。”企业负责人余军朝和研发团队正围在设备旁,针对新一代光伏清扫机器人研讨、打磨技术细节。

 “我们最初并不是做光伏清扫机器人的。”余军朝的话,勾起了记者的好奇。据他讲述,企业原本深耕矿山、隧道、路面工程类机械设备的研发制造,在重工装备领域积累了多年技术与实战经验。

 “前几年,国内光伏产业进入高速发展阶段,我们在行业繁荣背后,发现了亟待解决的运维短板,也从中捕捉到新的商机。”余军朝说。

 “光伏板一积灰,发电量就有影响。”余军朝笑着向记者道出其中门道。光伏电站的发电效率,与光伏板表面洁净度息息相关。光伏设备长期露天运行,难免沾染各类杂物,这些附着在板面上的“顽垢”,就像悄悄窃走电量的“偷电客”,持续吞噬着发电效率。

 想要清除这些“偷电客”,传统方式是人工清扫。“人工作业,弊端很多,大型电站占地面积广,纯靠人力清扫耗时漫长,常常出现‘前面刚扫完,后面又落灰’的循环困境。高空作业更是绕不开的安全难题,运维人员登高作业必须持有专业证件,企业还要额外购买保险,综合成本居高不下。夏日顶高温、冬日冒严寒,若是在戈壁、工矿厂区等区域作业,还会威胁运维人员的身体健康。”余军朝感叹道。

 经过一番市场调研,余军朝及其团队发现,市面上虽有所谓的智能清扫设备,但面对山地、戈壁等复杂应用场景,清扫效果并不理想。

 “既然现有设备不够好用,那我们就自己研发。”抱着这样的想法,2023年,余军朝带领团队正式入局光伏运维赛道,决心打造出好用、能用、真正适配全场景、性能过硬的智能清扫装备。从图纸设计到样机测试,从技术攻关到批量投产,三年来,团队一步步实现技术突破,接连推出多款形态、功能各异的光伏清扫机器人。

 智造赋能 多款利器解锁清扫新方式

 在生产车间,工作人员现场为记者演示了几款产品的作业过程:一台外形酷似微型坦克的设备首先登场,工作人员握着形似游戏手柄的遥控器,操作设备前进、后退、转向,动作灵活流畅。高速转动的滚刷划过板面,浮尘与杂物瞬间被清扫干净。

 “这是我们打造的首款产品——便携遥控式清扫机器人。”工程师李博介绍,这款设备部署方便,无论是空间狭小的屋顶、地形崎岖的山地,还是布局复杂的工商业光伏阵列,都能灵活穿行、顺畅作业。设备还支持干、湿两种清扫模式,两名工作人员协同作业,一天的工作量便能抵得上十名传统清扫工人。更重要的是,机器人作业全程无需人员攀爬屋顶、踩踏光伏板,将运维人员从高空危险作业中解放出来。在大幅提升清扫效率的同时,还能有效节约用水,实用性十足。

 “这款产品一推向市场,就收获了大量订单!”余军朝回忆道。团队当即趁热打铁,又推出干挂式半自动、干挂固定式全自动、智能摆渡车三大系列新品,搭建起完整的产品矩阵,精准匹配不同客户、不同应用场景的需求。

 干挂式半自动机器人直接挂载在光伏板上,依靠遥控操作,上手简单,适合中小型电站日常运维。而干挂固定式全自动机器人,则实现了真正意义“无人值守”:设备搭载高精度定位系统与智能算法,可自主完成导航、清扫、充电全流程作业。工作人员只需通过手机、电脑远程操控,就能实现批量清扫。即便是零下十几摄氏度的严寒地带,或是高温炙烤的戈壁荒漠,设备都能稳定运行,适配绝大多数复杂工况。

 更令人称绝的是智能摆渡车清扫机器人。通过铺设简易轨道,摆渡车便可搭载清扫机器人往返于光伏阵列之间。机器人完成一排板面的清扫任务后,会自动返回摆渡车,“搭车”驶向下一处作业区域,继续工作,全程无需人工干预,管理人员通过手机就能实时查看清扫进度。

 “这款摆渡车机器人,是我们结合客户降本需求量身研发的。”余军朝解释,以往不少客户反映,若为每一排光伏板都单独配备固定式清扫机器人,采购成本较大。而搭建轨道的摆渡车方案,仅需一辆摆渡车带着一台机器人就可实现全线作业,有效压缩了投入成本。

 采访中,记者留意到一个有趣的细节:除初代遥控款采用换电模式外,其余清扫机器人都“背着”小型光伏板,实现能源自给。设备作业时同步自主补能,当电量低于15%自动停机充电,电量回升至75%后重新启动工作,把太阳能的价值发挥到了极致。

 实力“出圈”硬核装备破浪出海收获赞誉

 智能清扫机器人究竟能给光伏运维带来多大改变?余军朝给记者算了一笔账:一座500兆瓦规模的大型光伏电站,如果安排50名工人人工清扫,全部完成需要30至60天。而使用全自动清扫机器人集群同步作业,仅需一小时就能完成全部清扫工作,效率惊人。

 凭借高效、安全的使用体验,这些充满科技感的光伏清扫机器人,推向市场后,收获了海内外客户的广泛认可。

 河北唐山一家工业园区光伏项目负责人坦言:“清扫机器人操作简单便捷,清洁效果直观可见,为我们省下了不少人力开支。”

 埃及米斯尔化肥生产公司的穆罕默德・哈拉夫也深有感触。他表示,厂区分布式光伏的清洁难题一度让人头疼,来自中国的清扫机器人好用又省心,彻底解决了运维痛点。

 “目前,我们是西北唯一集研发、生产、销售、运维于一体的光伏清扫机器人制造企业。”余军朝自豪地说。2025年企业入驻泾河新城以来,当地完善的光伏产业链、优质的营商环境与全方位助企服务,为企业发展增添了底气。

 依托这片产业沃土,眼下,该企业研发制造的各型号光伏清扫机器人产品稳步走向全国、扬帆海外。国内市场覆盖山西、新疆、青海等7个省市自治区,全自动机型更是远销伊朗、乌兹别克斯坦、巴西、马来西亚、智利等42个国家和地区。

 “我们与长安大学、西安邮电大学等高校开展产学研合作,持续打磨技术、迭代产品。新一代全自动机器人正在升级优化,后续将新增路线自主校正、爬坡性能提升、根据温湿度与风力自动切换清扫模式等功能,将为光伏板的清扫运维带来更具科技感的体验。”余军朝说。

 从人力登高作业到机器人智能运维,清扫机器人为破解全球光伏运维痛点提供了“西安方案”。这些智能清扫装备跨越山海,落地世界各地的光伏电站,不仅让每一块光伏板高效捕捉阳光、充分释放绿色电能价值,更推动中国新能源运维技术走向世界,在全球“双碳”浪潮中彰显出扎实的科创实力与产业担当。