客户案例
不仅仅是用在光伏板上
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系统光伏智能防护系统
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地点郑州
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日期2025年
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应用屋顶分布式光伏电站
项目背景
河南省地处华北平原南部，属暖温带大陆性季风气候，年均日照时数约2000—2300小时，太阳能资源属全国中等偏上水平。近年来，河南省大力推进能源清洁低碳转型，风光新能源发电装机已突破8000万千瓦，分布式光伏装机容量增速位居全国第一，风光年发电量首次突破千亿千瓦时。随着光伏装机规模的快速增长，光伏电站的长期运行维护问题也日益凸显。与广东等南方地区的高温高湿环境不同，河南光伏电站面临的核心挑战来自两个方向：一是华北地区的沙尘扬尘天气，二是北方高耗能产业结构带来的工业粉尘污染。
第一，沙尘与扬尘污染突出。河南地处华北沙尘传输通道上，春季（3—5月）受西北冷空气影响，多次出现大风、沙尘天气过程。以2025年为例，河南省3月出现沙尘402站次，为2002年以来第二多。沙尘天气期间，PM10浓度可骤增至500微克/立方米以上，达到严重污染水平。覆盖在光伏组件表面的沙尘粒径细、附着力强，单纯依靠自然风力或降雨难以有效清除，且沙尘中的黏土矿物成分在受潮后容易固化，在板面形成一层致密的“泥壳”，严重阻隔光线入射。
第二，工业粉尘污染叠加。河南省是传统工业和能源大省，钢铁、化工、建材、有色金属等产业密集。以本次施工项目所在的郑州市周边工业集聚区为例，分布有多家钢铁制造、水泥建材、煤化工及机械加工企业。这些企业虽近年来大力实施超低排放改造，但生产过程中仍不可避免地产生一定量的有组织或无组织排放，空气中长期悬浮金属微粒、煤烟粉尘及有机挥发物。这些细颗粒物与沙尘混合后附着在光伏玻璃表面，形成复合型污垢层，常规水洗难以彻底清除。
本次施工项目位于郑州市某工业集聚区内，业主为一家年用电量超800万度的中型制造企业。该企业屋顶分布式光伏项目于2023年8月并网，总装机容量6.2MW，铺设约15500块单晶光伏组件，采用“自发自用、余电上网”模式。项目运行至2025年初时，电站业主明显感受到发电量下滑速度超出预期，同时清灰运维支出逐年攀升。
经盈彩技术团队现场勘测与数据采集，该电站存在以下主要问题：
①组件表面积尘严重。 受华北沙尘与工业扬尘叠加影响，光伏组件表面形成了一层灰黄色的粉尘覆盖层。春季沙尘天气过后，板面积尘厚度可达肉眼可见程度。常规高压水洗后，大约7—10天板面重新恢复灰暗状态，清洁维持周期极短。
②发电量持续下降。 业主提供的2024年全年发电数据与项目设计发电量对比分析显示，因积尘导致的年均发电损失约12%—14%，其中春季沙尘高发期（3—5月）单月发电损失最高达到19%，显著高于夏季。
③运维成本逐年增长。 电站原运维方案为每月两次人工高压水洗（沙尘频发季加密至每周一次），每次清洗用水量约55吨，人工费用加上水费、设备损耗，年清洗运维支出约24万元。此外，北方地区冬季气温较低，水洗作业需避开冰冻时段，增加了运维排期难度。
④组件出现局部热点问题。 两年多的频繁水洗和沙尘摩擦叠加作用，部分光伏玻璃表面已出现肉眼可见的磨损痕迹和浅层划痕。局部遮挡造成的热斑现象在厂区北侧多块组件上出现，功率衰减速率超出正常范围。
经多方对比市面上光伏组件清洗机器人、短效自洁喷剂与长效纳米涂层三类方案后，业主最终选定东莞市盈彩新材料自主研发的光伏玻璃自清洁光催化纳米涂层（型号YCB01009R） ，对全站组件实施“深度清洗 + 纳米镀膜”一体化技术升级。
项目介绍
1. 产品技术方案
本次项目所用涂层产品为盈彩新材料自主研发的Re-yingcai®光伏玻璃自清洁光催化纳米涂层（型号YCB01009R） ，该产品依托无机纳米复合配方，涂刷后在光伏玻璃表面形成致密通透的防护薄膜，兼具光催化分解与超亲水自洁双重性能。
产品核心技术参数如下：
| 参数项 | 技术指标 |
|---|---|
| 产品型号 | YCB01009R |
| 固含量 | 3%—8% |
| 密度 | 1.0—1.1 g/cm³ |
| 干膜厚度 | 80—200 nm（推荐 100—150 nm） |
| 固化条件 | 常温自干 或 80—120℃/15—30 min |
| 施工方式 | 辊涂 / 淋涂 / 喷涂 / 浸泡 |
光催化分解：涂层中的TiO₂纳米组分在自然光（尤其是紫外波段）照射下激活光催化活性，产生强氧化性的羟基自由基，可高效分解工业油污、有机粉尘等污染物，将其转化为二氧化碳和水，实现板面的“化学自净”。
超亲水自洁：涂层亲水角≤5°，水分子在玻璃表面自动铺展成均匀水膜，雨水可沿板面整体流动带走浮尘杂质，避免水珠滚落产生的局部污痕残留。这一特性在北方降雨相对偏少的条件下同样有效——即便降雨频率不及南方，每次降雨的清洁效率大幅提升。
增透提效：涂层轻薄通透，通过界面折射率优化设计，在600nm波段的透光率提升2%—4%，直接提升光伏组件的光能利用率。
耐候防护：涂层耐紫外线老化、耐酸雨盐雾腐蚀、耐风沙磨损，附着力牢固，可适应北方冬夏温差大、风沙多的气候条件，户外实际使用寿命可达8年。
2. 施工实施流程
2025年4月初，盈彩新材料专业技术团队进场开展前期准备工作。施工前历时3天完成全站组件实测勘测，包括组件表面污染等级评估、板面透光率基准值测定、厂区周边污染源分布识别及常年风向分析。根据勘测结果，将电站屋面划分为A（厂区西北侧——主导风向上风向）、B（厂区中部）、C（相对洁净区）三个作业区域，并选取厂区东南侧300块组件作为空白对照组，保留原有运维模式（每月两次高压水洗），用于后期发电量与积灰速度的对比分析。
全站6.2MW光伏组件的镀膜施工总工期为14天，分五道工序实施：
第一道工序：全站组件深度清洁。 采用盈彩环保型光伏专用清洗剂，结合高压气体预吹扫与中压水冲洗，对15500块组件进行板面预清洁，去除表层积灰、工业粉尘、鸟粪等附着物；随后对板面沙尘固化形成的泥垢层使用专用毛刷搭配清洗剂进行局部精细处理，确保玻璃基底露出清洁表面，无残留污渍膜。清洗后经手持透光率仪抽样检测，清洗区域板面透光率较清洗前平均提升约8.2%。
第二道工序：玻璃表面活化与干燥。 采用洁净无尘布配合专用活化剂对玻璃表面进行均匀擦拭，活化时间控制在2—3分钟，去除玻璃表面残留的有机污染物和油膜层，同时调整玻璃表面能态，增强后续涂层附着力。活化后静置干燥15分钟，确保板面无水分残留。
第三道工序：纳米涂层辊涂施工。 使用定制化纳米涂层专用辊涂设备，将YCB01009R涂层按推荐湿膜厚度均匀涂覆于光伏玻璃表面。施工过程中控制环境温度在15—30℃范围内，相对湿度低于80%，每平方米用量约30—40ml，确保干膜厚度控制在100—150nm区间。盈彩技术员全程驻场监督涂层均匀性与覆盖率，对边角、连接件等异形区域进行人工补涂。
第四道工序：自然固化与质量抽检。 涂层涂覆完成后，常温环境下自然固化24小时，确保涂层充分交联成膜。固化完成后对每批次产品进行质量抽检，抽检项目包括：
水接触角检测：采用接触角测量仪对涂层表面进行实测，施工区域亲水角≤5°，符合技术规范要求；
透光率检测：使用便携式透光率仪对比涂覆前后同一区域透光率变化，涂覆后较涂覆前均值提升约2.7%—3.2%，达到设计目标区间；
附着力测试：采用百格测试法进行附着力评估，涂层无脱落，附着力等级达到0级。
第五道工序：并网复测与数据采集系统部署。 完成全站施工后，安排电站恢复正常发电运行，并对并网电表数据进行首次读数记录。同时，在施工区域与对照组区域分别部署发电量数据采集终端，设定数据采集频率为每日一次，用于后期长期跟踪效果评估。全套施工过程严格遵守电站高空作业安全规程，施工期间电站保持正常并网发电，未造成大规模停运损失。
施工期间，业主方安排专人全程跟随确认施工质量，对盈彩施工团队的标准化流程和专业度给予认可。
客户价值
1. 发电效率提升
完成纳米涂层施工后，盈彩技术团队对电站发电数据进行了持续跟踪分析。对照组与施工组的同比发电数据对比显示：
施工完成后第一个完整发电月（2025年5月），涂覆涂层的光伏组件较未涂覆的空白对照组，单日发电量平均高出6%—8%；
施工完成三个月后（截至2025年7月底的数据回传），施工区综合发电量较去年同期数据提升约9%—11%；
透光率实测数据显示，涂覆涂层后玻璃透光率较涂覆前提升约2.7%—3.2%，结合涂层自清洁效果使板面长期维持洁净状态，预计全年综合发电量可提升10%—14%，年新增售电收益约30万至40万元（按当地工商业电价0.65元/度、年发电有效利用小时数约1200h测算）。
值得说明的是，广东等南方地区依靠频繁降雨实现自清洁，而河南地区降雨相对偏少，但涂层的光催化分解特性可将附着在板面的沙尘和工业粉尘持续分解，减少固结现象，配合春季少数几次降雨或人工辅助冲洗即可长期维持较高的洁净度。相较未涂覆的对照组，涂覆区域的积灰速度降低约60%—70%。
2. 运维成本下降
涂层的光催化分解与超亲水自洁双重机制有效降低了组件表面的污垢附着速率。业主方评估后确认，可将原每月两次的人工高压水洗频率调整为每年三次（春季沙尘季后一次、夏季雨后一次、秋季一次），主要依靠涂层的光催化自洁功能维持日常洁净度。
运维频率调整后，年度人工清洗费用从原24万元/年压降至约8万元/年，年节约运维成本约16万元。节水效益方面，原每次55吨的清洗用水量减至全年3次约165吨，减少比例超过80%，在北方水资源相对紧张的地区具有显著的节能环保价值。
3. 组件使用寿命延长与综合效益
涂层所建立的纳米级防护层可有效阻隔沙尘颗粒对光伏玻璃的直接磨损，同时减少工业酸性粉尘和冬季可能出现的酸雨对玻璃表面的化学侵蚀，避免了传统高压水洗对玻璃表面的物理损伤风险。预计涂层可使光伏组件的有效使用寿命延长2—3年，进一步降低电站全生命周期的度电成本。
综合发电收益与运维成本两个维度，预计该电站每年可新增净收益约35万至45万元。按项目总投资计算，涂层的投资回收周期约为1.5至2年（涂层单位成本按0.12—0.18元/W估算）。涂层设计户外使用寿命为8年，后续八年期内业主可基本锁定电站的高效出力和低运维费用。
本次项目为北方沙尘和工业复合污染环境下采用YCB01009R纳米涂层技术实施分布式光伏电站增效改造的典型案例之一。该模式适用于华北地区多数工商业分布式光伏电站，尤其是位于工业集聚区内、受沙尘和工业粉尘叠加污染影响较大的电站场景，具备显著的可复制性与推广价值。
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