随着 “千家万户沐光行动” 深入推进，分布式光伏在广大乡村快速普及，而屋顶组件表面积灰造成的隐性发电损耗，始终是困扰农户的运维难题。来自张掖市职业技术教育中心的学生团队带来的户用光伏智能清灰系统，以 “积尘预测 — 收益决策 — 自适应执行” 全链路技术方案，破解了传统户用光伏运维成本高、效率低、风险大的行业痛点，为存量光伏提质增效提供了解决方案。

据行业统计，截至 2026 年 6 月，全国分布式光伏累计装机已达 5.76 亿千瓦，伴随装机规模持续扩大，组件积尘引发的发电量损失逐年攀升，2025 年全国户用光伏因积尘造成的年发电量损失已较 2020 年增长十余倍。在西北风沙偏多的区域，积尘对发电效率的影响尤为突出。长期以来，户用光伏运维大多依赖人工肉眼判断积尘程度、按固定周期上门清洗，不仅单次巡检与清洗成本高，更无法匹配不同季节、不同区位的积尘速度 —— 清洗过早，运维成本会吃掉发电增益；清洗过晚，电量持续流失；遇上降雨天气，刚完成的清洗直接沦为无效作业。再加上户用光伏站点分散、屋顶高空作业存在隐患，传统人工运维模式已越来越难适配庞大的存量市场。

针对这一产业现实难题，张掖市职业技术教育中心的师生团队深入周边光伏村镇与场站实地调研，采集大量真实运行数据，聚焦 “积尘算不准、时机选不对、人工清不动” 三大核心问题，将机器学习算法、边缘控制技术与机械装备设计结合，打造出一套集预测、决策、执行于一体的户用光伏智能运维完整解决方案。

不同于行业内常见的阈值触发式清灰设备，该团队首创 “机理模型 + 机器学习残差修正” 的积尘预测思路，融合逆变器运行数据、环境气象、粉尘浓度、历史运维记录等多源信息，离光照、温度等正常环境因素带来的功率波动，专门针对积尘造成的功率损耗进行测算。系统不仅能量化实时积尘占比，还能预判未来 24 至 72 小时的积尘趋势，积尘识别误差可控制在 4% 至 7% 之间，彻底改变了传统运维 “靠经验、凭肉眼” 的粗放状态。

实测数据显示，这套动态决策模式可减少 35% 的无效清洁作业，综合运维成本降低 28%，户用光伏发电收益整体提升 12%，还能自动联动降雨预报，避免雨后重复清洗的浪费。团队研发的轻量化无水清灰装置采用柔性浮动滚刷结构，搭载压力、姿态多重传感器，通过边缘控制器实现恒压自适应调节，能够适配 0 到 45 度不同倾角的屋顶光伏组件，滚刷转速、行进速度可随积尘程度自动匹配。

目前，该项目已形成硬件终端销售、SaaS 运维平台订阅、技术授权服务多元业务模式，既可以为农户提供成套智能清灰设备与年度运维服务，也可为县域能源服务企业、光伏运营商输出算法与系统定制方案。团队已与多家本地能源运维企业达成合作，启动乡村光伏站点试点落地，逐步验证规模化应用效果。

作为职业院校科创项目，该团队始终坚持 “以赛促学、以产促教”。项目研发过程中，学校学生全程参与数据采集、算法调试、样机装配、现场测试，在真实产业场景中锤炼实操技能。依托项目成果，学校沉淀形成教学案例库，累计培养数十名新能源运维方向的技能人才。据测算，项目规模化推广后，五年内可直接带动装备调试、场站运维等岗位就业 120 余人，间接辐射上下游产业链近 200 个就业岗位。

项目负责人表示，接下来团队将持续优化算法模型与装备性能，扩大乡村试点覆盖范围，深耕西北户用光伏运维市场。作为职教院校的青年学子，团队也希望把技术成果扎根在县域新能源产业一线，用技能创新服务乡村绿色能源发展，让更多光伏农户享受到科创带来的实实在在的收益。