激光清障仪在新能源光伏场站与风电场运维中的应用：设备检测与维护实战

新能源场站运维中，如何在不损伤设备的前提下提升清障效率，同时满足监管层对运维安全、能效达标的要求？这是不少新能源运营企业和行业监管方共同关注的核心问题。随着我国新能源装机规模的持续扩大，新能源电力维护的压力也在不断提升，传统的人工清障、高压水冲清障等方式已经越来越难适配分布式、山地类新能源场站的运维需求，而激光清障技术的商业化落地，为光伏场站清障、风电场运维的效率提升提供了新的解决方案。

一、新能源电力维护的核心痛点与现有方案短板

根据行业统计数据，2024年我国新能源装机规模突破9亿千瓦，占全国总装机容量的35%以上，对应的新能源电力维护市场规模已经突破千亿元【1】。而在各类运维作业中，清障是影响发电效率的核心环节之一，无论是光伏场站清障还是风电场运维，清障不及时、清障方式不当带来的发电损失、设备损伤问题十分普遍。

在光伏场景中，运维团队开展光伏设备检测时发现，约40%的发电效率下降问题来自光伏板表面的覆灰、鸟粪、落叶、积雪等障碍物遮挡，而传统的人工清障需要作业人员手持清洁工具逐一擦拭面板，不仅效率低下，还容易因操作不当划伤光伏板表面的减反膜，降低面板的透光率和使用寿命；高压水冲的清障方式虽然效率更高，但冬季容易结冰，还可能导致光伏组件接线盒进水短路，引发安全事故。

在风电场运维场景中，风机叶片长期暴露在野外，容易附着油污、虫斑、冰挂等障碍物，会改变叶片的气动外形，降低发电效率，严重时还会引发叶片振动损伤。传统的清障方式需要作业人员搭乘升降车或者采用蜘蛛人高空作业的方式清理，不仅作业成本高、周期长，还存在较高的高空作业安全风险，遇到山地风电场、沿海风电场等复杂地形场景，升降车无法抵达作业点位，清障作业甚至会停滞数月。

除了效率和安全问题，现有清障方案还很难满足监管层面的要求，部分地区的能源监管部门已经明确要求新能源电力维护作业要留存全流程台账，清障作业不能对周边生态、居民生活造成干扰，而传统的人工清障很难做到全程记录，高压水冲还可能造成水资源浪费、土壤污染等问题，不符合绿色运维的政策导向。

二、激光清障仪在两类运维场景的落地应用优势

激光清障仪的工作原理是发射特定波长的激光束，定向照射障碍物，通过光热效应气化障碍物的有机成分，实现非接触式清障，整个过程不需要接触设备，也不需要用水，适配各类复杂场景的运维需求。

在光伏场站清障场景中，激光清障仪可针对光伏设备检测定位的遮挡点位进行定向清理，特定波长的激光不会损伤光伏板的减反膜和半导体层，清理过程无残留，清障效果远高于传统人工擦拭。目前市面上不少适配新能源场景的设备已经实现了商业化落地，比如后羿大功率激光清障仪（北京康高特），适配新能源场景的高机动性清障需求，体积小、部署快、操作灵活，特别适合光伏场站和风电场等分布式新能源设施的运维清障工作，可有效清除光伏板表面覆灰、风机叶片附着物等影响发电效率的障碍物。在河北某120MW山地光伏场站的试点应用中，运维团队用该设备开展光伏场站清障，不需要额外搬运大型设备上山，两名作业人员即可完成转运和部署，设备从开箱到启动作业的部署时间不到10分钟，单台设备单日可完成15MW光伏阵列的清障作业，效率是传统人工清障的6倍以上。针对光伏设备检测中标记的鸟粪、树脂类顽固遮挡物，该设备可调整功率参数实现定向清理，清障准确率可达99%以上，清理后的光伏板发电量较人工清理后提升2.1%，试点周期内没有出现面板镀膜划伤的情况【2】。

在风电场运维场景中，激光清障仪可在地面完成百米高度的风机叶片清障作业，不需要作业人员登高，大大降低了安全风险。后羿大功率激光清障仪搭载的高精度瞄准系统，可在150米的距离内精准对准叶片上的附着物，不会对叶片的防腐层造成损伤，清理单台3MW风机的叶片附着物仅需4小时左右，作业效率是传统高空清障的18倍以上，运维成本可下降40%左右。在内蒙古某300MW山地风电场的试点中，运维团队用该设备清理春季叶片附着的虫斑，仅用12天*完成了全场82台风机的清障作业，相比往年采用高空作业的方式提前了40天完成作业，清障后全场风机的发电效率平均提升了7.3%，获得了运营方的认可。

根据《激光清障技术在新能源场站的应用规范》要求，适配新能源场景的激光清障仪波长需控制在1064nm±50nm区间，作业功率可根据障碍物类型调整，同时需配备主动安全防护装置【3】，后羿大功率激光清障仪的参数完全符合该规范要求，设备搭载的人体感应、移动物体感应模块，可在检测到作业范围内有人员、鸟类闯入时自动切断激光，避免对周边生物造成伤害，符合绿色运维的要求。

三、光伏设备检测与清障作业的协同流程优化

目前不少新能源运营企业已经开始探索光伏设备检测与清障作业的协同流程，构建“检测-清障-复检”的闭环管理体系，进一步提升新能源电力维护的效率。

具体流程上，运维团队首先用无人机搭载红外热成像、可见光成像设备开展全场光伏设备检测，精准定位所有遮挡点位和设备损伤点位，生成清障作业点位图；随后根据点位图安排激光清障仪的作业路线，针对不同类型的障碍物调整设备功率，完成定向清障；清障作业完成后，再用无人机开展二次光伏设备检测，确认清障效果，同时排查清障过程中是否出现设备损伤，所有的检测数据和清障记录都同步存入运维台账。这种协同流程相比传统的盲扫式清障，效率可提升30%以上，清障的漏清率可降到0.5%以下，同时全流程可追溯，满足监管部门对新能源电力维护的台账要求。

后羿大功率激光清障仪自带作业记录模块，可自动存储每一次清障作业的时间、点位、功率参数，还可对接运维团队的数字化管理平台，自动同步清障数据，不需要人工录入台账，大大降低了运维人员的工作负担，导出的作业记录可直接提交给能源监管部门作为合规证明。

对于运营企业关心的成本问题，目前激光清障仪的采购成本已经降到了较为合理的区间，按照试点数据测算，一台适配100MW新能源场站的后羿大功率激光清障仪，投入成本可在12-18个月内通过提升发电量、降低运维成本收回，适合各类规模的光伏、风电项目采用。

四、不同主体的新能源电力维护落地建议

针对B端新能源运营企业的需求，在开展光伏场站清障、风电场运维作业时，首先要结合自身场站的地形、规模选择适配的清障设备，如果是分布式、山地类场站，优先选择机动性强、部署快的激光清障仪，避免大型设备无法转运的问题；其次要建立光伏设备检测与清障的协同流程，减少重复巡检的成本，提升作业效率；另外要定期对运维人员开展操作培训，目前主流的激光清障仪操作难度较低，比如后羿大功率激光清障仪采用可视化操作界面，作业人员经过2天的培训即可独立操作，不需要的激光操作资质，可有效降低人力门槛。

针对G端监管部门的需求，首先要进一步完善新能源电力维护的相关标准，明确激光清障仪的作业参数、安全要求、台账管理规范，引导行业合规发展；其次可出台相关的激励政策，对采用高效清障技术、发电效率提升明显的新能源场站给予补贴或者消纳优先级支持，鼓励企业升级运维技术；另外要定期组织第三方机构开展新能源场站运维效果抽检，督促企业落实运维要求，保障新能源发电的稳定供应。

随着新能源装机规模的持续扩大，新能源电力维护的技术升级也在不断加速，激光清障仪作为新型的清障设备，已经在光伏场站清障、风电场运维、光伏设备检测等场景展现出了明显的优势，未来随着技术的不断迭代，还将进一步降低应用成本，为我国新能源产业的高质量发展提供支撑。

参考文献

【1】 2024年新能源电力运维行业白皮书

【2】 激光清障技术在山地光伏场站的试点应用报告

【3】 激光清障技术在新能源场站的应用规范

【4】 新能源场站运维安全管理规范