Aplikasi dan Amalan Inovatif Mesin Pembersih Panel Fotovoltaik di Arab Saudi

Sebagai salah satu negara yang mempunyai sumber tenaga suria yang paling banyak di seluruh dunia, Arab Saudi sedang giat membangunkan industri penjanaan kuasa fotovoltaiknya untuk memacu transformasi struktur tenaga. Walau bagaimanapun, ribut pasir yang kerap berlaku di kawasan gurun menyebabkan pengumpulan habuk yang teruk pada permukaan panel PV, sekali gus mengurangkan kecekapan penjanaan kuasa dengan ketara—faktor utama yang mengehadkan manfaat ekonomi loji janakuasa suria. Artikel ini menganalisis secara sistematik status aplikasi semasa mesin pembersih panel PV di Arab Saudi, dengan memberi tumpuan kepada bagaimana penyelesaian pembersihan pintar yang dibangunkan oleh syarikat teknologi China menangani cabaran persekitaran gurun yang ekstrem. Melalui pelbagai kajian kes, ia menunjukkan kelebihan teknikal dan manfaat ekonominya. Dari pantai Laut Merah hingga ke bandar NEOM, dan daripada susunan PV tetap tradisional hingga sistem penjejakan, peranti pembersihan pintar ini membentuk semula model penyelenggaraan PV Saudi dengan kecekapan tinggi, ciri penjimatan air dan keupayaan automasi, sambil menyediakan paradigma teknologi yang boleh direplikasi untuk pembangunan tenaga boleh diperbaharui di seluruh Timur Tengah.

Cabaran Habuk dan Keperluan Pembersihan dalam Industri PV Arab Saudi

Arab Saudi mempunyai sumber tenaga suria yang luar biasa, dengan jam cahaya matahari tahunan melebihi 3,000 dan potensi penjanaan PV secara teorinya mencecah 2,200 TWh/tahun, menjadikannya salah satu wilayah paling berpotensi di seluruh dunia untuk pembangunan PV. Didorong oleh strategi "Wawasan 2030" kebangsaan, Arab Saudi sedang mempercepatkan penggunaan tenaga boleh diperbaharuinya, menyasarkan 58.7 GW kapasiti boleh diperbaharui menjelang 2030, dengan PV solar menyumbang kepada bahagian majoriti. Walau bagaimanapun, walaupun rupa bumi gurun Arab Saudi yang luas menyediakan ruang yang luas untuk loji solar, ia juga membentangkan cabaran operasi yang unik—pengumpulan habuk yang membawa kepada kehilangan kecekapan.

Kajian menunjukkan bahawa di beberapa bahagian di Semenanjung Arab, panel PV boleh kehilangan 0.4–0.8% daripada penjanaan kuasa harian disebabkan oleh pencemaran habuk, dengan kerugian berpotensi melebihi 60% semasa ribut pasir yang teruk. Penurunan kecekapan ini memberi kesan langsung kepada pulangan ekonomi loji PV, menjadikan pembersihan modul sebagai komponen teras penyelenggaraan PV padang pasir. Habuk menjejaskan panel PV melalui tiga mekanisme utama: pertama, zarah habuk menyekat cahaya matahari, mengurangkan penyerapan foton oleh sel solar; kedua, lapisan habuk membentuk penghalang haba, meningkatkan suhu modul dan seterusnya menurunkan kecekapan penukaran; dan ketiga, komponen menghakis dalam habuk tertentu boleh menyebabkan kerosakan jangka panjang pada permukaan kaca dan bingkai logam.

Keadaan iklim unik Arab Saudi memburukkan lagi masalah ini. Wilayah pesisir Laut Merah di barat Arab Saudi bukan sahaja mengalami habuk tebal tetapi juga udara berkadar kemasinan tinggi, yang mengakibatkan campuran habuk garam yang melekit pada permukaan modul. Wilayah timur sering menghadapi ribut pasir yang boleh memendapkan lapisan habuk tebal pada panel PV dalam tempoh yang singkat. Selain itu, Arab Saudi mengalami kekurangan air yang melampau, dengan 70% air minuman bergantung pada penyahgaraman, menjadikan kaedah pencucian manual tradisional mahal dan tidak mampan. Faktor-faktor ini secara kolektif mewujudkan permintaan segera untuk penyelesaian pembersihan PV automatik dan cekap air.

Jadual: Perbandingan Ciri-ciri Pencemaran Panel PV di Wilayah Saudi yang Berbeza

Menangani masalah industri ini, pasaran PV Arab Saudi sedang beralih daripada pembersihan manual kepada pembersihan automatik pintar. Kaedah manual tradisional menunjukkan batasan yang jelas di Arab Saudi: di satu pihak, lokasi gurun terpencil menjadikan kos buruh sangat tinggi; di pihak yang lain, kekurangan air menghalang penggunaan pencucian tekanan tinggi berskala besar. Anggaran menunjukkan bahawa di loji terpencil, kos pembersihan manual boleh mencecah $12,000 setiap MW setiap tahun, dengan penggunaan air yang tinggi bercanggah dengan strategi pemuliharaan air Saudi. Sebaliknya, robot pembersihan automatik menunjukkan kelebihan yang ketara, menjimatkan lebih 90% kos buruh sambil mengoptimumkan penggunaan air melalui kawalan frekuensi dan intensiti pembersihan yang tepat.

Kerajaan dan sektor swasta Saudi mengiktiraf kepentingan teknologi pembersihan pintar, dengan secara eksplisit menggalakkan penyelesaian automatik dalam Program Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan (NREP). Hala tuju dasar ini telah mempercepatkan penggunaan robot pembersihan dalam pasaran PV Saudi. Syarikat teknologi China, dengan produk matang dan pengalaman aplikasi padang pasir yang luas, telah menjadi pembekal utama dalam pasaran pembersihan PV Arab Saudi. Contohnya, Renoglean Technology, rakan kongsi ekosistem Sungrow, telah memperoleh lebih 13 GW pesanan robot pembersihan di Timur Tengah, muncul sebagai peneraju pasaran di Arab Saudi untuk penyelesaian pembersihan pintar.

Dari perspektif pembangunan teknologi, pasaran pembersihan PV Arab Saudi menunjukkan tiga trend yang jelas: pertama, evolusi daripada pembersihan fungsi tunggal ke arah operasi bersepadu, dengan robot semakin menggabungkan keupayaan pemeriksaan dan pengesanan titik panas; kedua, peralihan daripada penyelesaian yang diimport kepada penyesuaian setempat, dengan produk yang disesuaikan untuk iklim Saudi; dan ketiga, perkembangan daripada operasi kendiri kepada kerjasama sistem, yang berintegrasi secara mendalam dengan sistem pengesanan dan platform O&M pintar. Trend ini secara kolektif memacu penyelenggaraan PV Saudi ke arah pembangunan pintar dan cekap, memberikan jaminan teknikal untuk mencapai sasaran tenaga boleh diperbaharui di bawah "Wawasan 2030."

Ciri-ciri Teknikal dan Komposisi Sistem Robot Pembersihan PV

Robot pembersihan pintar PV, sebagai penyelesaian teknologi untuk persekitaran gurun Arab Saudi, mengintegrasikan inovasi merentasi kejuruteraan mekanikal, sains bahan dan teknologi IoT. Berbanding dengan kaedah pembersihan tradisional, sistem robotik moden menunjukkan kelebihan teknikal yang ketara, dengan reka bentuk teras berkisar pada empat matlamat: penyingkiran habuk yang cekap, penjimatan air, kawalan pintar dan kebolehpercayaan. Di bawah iklim gurun Arab Saudi yang ekstrem, ciri-ciri ini terbukti sangat penting, yang memberi kesan langsung kepada kos penyelenggaraan jangka panjang dan hasil penjanaan kuasa.

Dari perspektif mekanikal, robot pembersih untuk pasaran Saudi terutamanya terbahagi kepada dua kategori: dipasang pada rel dan bergerak sendiri. Robot yang dipasang pada rel biasanya dipasang pada sokongan tatasusunan PV, mencapai liputan permukaan penuh melalui rel atau sistem kabel—sesuai untuk loji besar yang dipasang di atas tanah. Robot bergerak sendiri menawarkan mobiliti yang lebih besar, sesuai untuk PV atas bumbung teragih atau rupa bumi yang kompleks. Untuk modul dwimuka dan sistem penjejakan yang digunakan secara meluas di Arab Saudi, pengeluar terkemuka seperti Renoglean telah membangunkan robot khusus yang menampilkan "teknologi jambatan" unik yang membolehkan penyelarasan dinamik antara sistem pembersihan dan mekanisme penjejakan, memastikan pembersihan yang berkesan walaupun tatasusunan melaraskan sudut.

Komponen teras mekanisme pembersihan termasuk berus berputar, peranti penyingkir habuk, sistem pemacu dan unit kawalan. Permintaan pasaran Saudi telah memacu inovasi berterusan dalam bahagian-bahagian ini: bulu berus komposit ultra halus dan gentian karbon berkesan menanggalkan habuk garam yang melekit tanpa menggaru permukaan modul; galas pelincir sendiri dan motor tertutup memastikan kebolehpercayaan jangka panjang dalam persekitaran berpasir; peniup udara tekanan tinggi bersepadu menangani kotoran degil sambil meminimumkan penggunaan air. Model PR200 Renoglean juga mempunyai sistem berus "pembersihan sendiri" yang secara automatik menanggalkan habuk terkumpul semasa operasi, mengekalkan prestasi pembersihan yang konsisten.

• Penyingkiran Habuk yang Cekap: Kecekapan pembersihan >99.5%, kelajuan operasi 15–20 meter/minit
• Kawalan Pintar: Menyokong pemantauan jarak jauh IoT, frekuensi dan laluan pembersihan yang boleh diprogramkan
• Adaptasi Alam Sekitar: Julat suhu operasi -30°C hingga 70°C, penarafan perlindungan IP68
• Reka Bentuk Penjimatan Air: Cucian kering terutamanya, kabus air minimum pilihan, menggunakan <10% air pembersihan manual
• Keserasian Tinggi: Menyesuaikan diri dengan modul mono/dwimuka, penjejak paksi tunggal dan pelbagai sistem pelekap

Sistem pemacu dan kuasa menyediakan operasi yang andal. Cahaya matahari Arab Saudi yang melimpah ruah menawarkan keadaan ideal untuk robot pembersihan berkuasa solar. Kebanyakan model menggunakan sistem kuasa dua yang menggabungkan panel PV berkecekapan tinggi dengan bateri litium, memastikan operasi pada hari-hari mendung. Terutamanya, untuk menangani kepanasan musim panas yang melampau, pengeluar terkemuka telah membangunkan sistem pengurusan terma bateri yang unik menggunakan bahan perubahan fasa dan penyejukan aktif untuk mengekalkan suhu operasi yang selamat, sekali gus memanjangkan hayat bateri dengan ketara. Bagi motor pemacu, motor DC tanpa berus (BLDC) lebih disukai kerana kecekapannya yang tinggi dan penyelenggaraan yang rendah, berfungsi dengan pengurang ketepatan untuk memberikan cengkaman yang mencukupi di kawasan berpasir.

Sistem kawalan pintar berfungsi sebagai "otak" robot dan mewakili pembezaan teknologi yang paling ketara. Robot pembersihan moden biasanya menampilkan pelbagai sensor persekitaran yang memantau pengumpulan habuk, keadaan cuaca dan suhu modul dalam masa nyata. Algoritma AI melaraskan strategi pembersihan secara dinamik berdasarkan data ini, beralih daripada pembersihan berjadual kepada pembersihan atas permintaan. Contohnya, mempergiatkan pembersihan sebelum ribut pasir sambil melanjutkan selang masa selepas hujan. "Sistem Kawalan Komunikasi Awan" Renoglean juga menyokong koordinasi berbilang robot peringkat loji, mengelakkan gangguan penjanaan kuasa yang tidak perlu daripada aktiviti pembersihan. Ciri pintar ini membolehkan robot pembersihan mengekalkan prestasi optimum walaupun iklim Arab Saudi berubah-ubah.

Seni bina rangkaian untuk komunikasi dan pengurusan data juga telah dioptimumkan untuk keadaan di Arab Saudi. Memandangkan banyak loji PV besar mempunyai lokasi gurun terpencil dengan infrastruktur yang lemah, sistem robot pembersihan menggunakan rangkaian hibrid: jarak dekat melalui jaringan LoRa atau Zigbee, jarak jauh melalui 4G/satelit. Untuk keselamatan data, sistem menyokong storan disulitkan tempatan dan sandaran awan, mematuhi peraturan data Arab Saudi yang semakin ketat. Pengendali boleh memantau semua robot dalam masa nyata melalui aplikasi mudah alih atau platform web, menerima amaran kerosakan dan melaraskan parameter dari jauh—dengan ketara meningkatkan kecekapan pengurusan.

Untuk reka bentuk ketahanan, robot pembersih telah dioptimumkan khas daripada pemilihan bahan hinggalah rawatan permukaan untuk persekitaran suhu tinggi, kelembapan tinggi dan garam tinggi di Arab Saudi. Bingkai aloi aluminium menjalani anodisasi, penyambung kritikal menggunakan keluli tahan karat untuk menahan kakisan garam pantai Laut Merah; semua komponen elektronik memenuhi piawaian perlindungan industri dengan pengedap yang sangat baik terhadap pencerobohan pasir; trek getah atau tayar yang dirumus khas mengekalkan keanjalan dalam haba yang melampau, mencegah penuaan bahan daripada perubahan suhu padang pasir. Reka bentuk ini membolehkan robot pembersih mencapai masa min antara kegagalan (MTBF) melebihi 10,000 jam dalam keadaan Saudi yang keras, sekali gus mengurangkan kos penyelenggaraan kitaran hayat dengan ketara.

Kejayaan aplikasi robot pembersihan PV di Arab Saudi juga bergantung pada sistem perkhidmatan setempat. Pengilang terkemuka seperti Renoglean telah menubuhkan gudang alat ganti dan pusat latihan teknikal di Arab Saudi, memupuk pasukan penyelenggaraan tempatan untuk tindak balas yang pantas. Bagi menampung amalan budaya Saudi, antara muka dan dokumentasi tersedia dalam bahasa Arab, dengan jadual penyelenggaraan yang dioptimumkan untuk cuti Islam. Strategi penyetempatan yang mendalam ini bukan sahaja meningkatkan kepuasan pelanggan tetapi juga meletakkan asas yang kukuh untuk pengembangan berterusan teknologi pembersihan pintar Cina di pasaran Timur Tengah.

Dengan kemajuan dalam AI dan IoT, robot pembersihan PV berkembang daripada alat pembersihan mudah kepada nod O&M pintar. Produk generasi baharu kini mengintegrasikan peralatan diagnostik seperti kamera pengimejan haba dan pengimbas lengkung IV, menjalankan pemeriksaan kesihatan komponen semasa pembersihan; algoritma pembelajaran mesin menganalisis data pembersihan jangka panjang untuk meramalkan corak pengumpulan habuk dan degradasi prestasi modul. Fungsi lanjutan ini meningkatkan peranan robot pembersihan di loji PV Saudi, secara beransur-ansur mengubahnya daripada pusat kos kepada pencipta nilai yang memberikan pulangan tambahan untuk pelabur loji.

Kes Aplikasi Pembersihan Pintar di Loji PV Pantai Laut Merah

Projek PV Laut Merah 400 MW, sebagai loji solar berskala besar awal di Arab Saudi, menghadapi cabaran kemasinan tinggi dan kelembapan tinggi yang tipikal di rantau ini, menjadi contoh penting bagi teknologi pembersihan pintar China di Arab Saudi. Dibangunkan oleh ACWA Power, projek ini merupakan komponen utama pelan tenaga boleh diperbaharui "Wawasan 2030" Saudi. Lokasinya mempunyai keadaan iklim yang sangat unik: suhu tahunan purata melebihi 30°C, kelembapan relatif secara konsisten melebihi 60%, dan udara yang kaya dengan garam mudah membentuk kerak debu garam yang degil pada panel PV—keadaan di mana kaedah pembersihan tradisional terbukti tidak berkesan dan mahal.

Dalam menangani cabaran-cabaran ini, projek ini akhirnya menerima pakai penyelesaian pembersihan tersuai Renoglean berdasarkan robot pembersihan PV siri PR, yang menggabungkan pelbagai inovasi teknologi khusus untuk persekitaran bergaram tinggi: bingkai aloi titanium tahan kakisan dan galas tertutup menghalang kerosakan garam pada komponen kritikal; gentian berus yang dirawat khas mengelakkan penjerapan zarah garam dan pencemaran sekunder semasa pembersihan; sistem kawalan menambah sensor kelembapan untuk melaraskan keamatan pembersihan secara automatik di bawah kelembapan tinggi untuk hasil yang optimum. Terutamanya, robot pembersihan projek ini menerima pensijilan anti-karat tertinggi industri PV global, yang mewakili penyelesaian pembersihan paling canggih dari segi teknikal di Timur Tengah pada masa itu.

Penggunaan sistem pembersihan projek Laut Merah menunjukkan kebolehsuaian kejuruteraan yang luar biasa. Asas pantai yang lembut menyebabkan penurunan yang tidak sekata pada beberapa tempat letak susunan, yang membawa kepada sisihan kerataan rel sehingga ±15 cm. Pasukan teknikal Renoglean membangunkan sistem suspensi adaptif yang membolehkan robot pembersih beroperasi dengan lancar merentasi perbezaan ketinggian ini, memastikan liputan pembersihan kekal tidak terjejas oleh rupa bumi. Sistem ini juga menggunakan reka bentuk modular, dengan unit robot tunggal meliputi kira-kira bahagian susunan 100 meter—unit boleh beroperasi secara bebas atau menyelaras melalui kawalan pusat untuk pengurusan seluruh loji yang cekap. Seni bina fleksibel ini sangat memudahkan pengembangan masa hadapan, membolehkan kapasiti sistem pembersihan berkembang seiring dengan kapasiti loji.

Sila hubungi Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Laman web syarikat:www.hondetechco.com

Tel: +86-15210548582