Здатність безпілотника долати величезні відстані та надавати знімки з повітря з високою роздільною здатністю дала змогу багатьом компаніям оптимізувати свої процеси та збільшити ефективність у виконанні небезпечних чи трудомістких завдань. Завдяки новим технологічним розробкам, як-от тепловізійні датчики, безпілотники забезпечують менеджерів сонячних електростанцій точними даними для надефективного, дешевшого та безпечного проведення рутинних операцій.

Компанії енергетичної галузі поєднують передові технології з використанням безпілотників для підвищення ефективності роботи установок. Безпілотники відіграють важливу роль у їхньому прагненні забезпечити надійне та доступне енергопостачання.

Індустрія сонячної енергії: зростання та потреба оптимізації

У відповідь на зростання стурбованості щодо зміни клімату і викидів вуглекислого газу багато країн світу збільшили інвестиції в проєкти відновлюваних джерел енергії. Сонячна енергія є одним із кращих рішень. За останнє десятиліття (2009-2019) інвестиції в сонячну енергетику у всьому світі досягли 1,3 трильйона доларів США, що становить половину загального обсягу активів, вкладених у розвиток відновлюваних джерел енергії.

Однією з причин широкого запровадження сонячних рішень стало зниження загальної вартості установки. Зараз завдання в тому, щоб зробити сонячну енергію доступною у всьому світі. Щоб досягти цього, менеджери СЕС мають оптимізувати роботу та створювати цінність на всьому ланцюжку виробництва енергії.

Проблеми інспекції сонячних електростанцій (СЕС)

Щоб задовольнити потреби в електриці, компанії з виробництва сонячної енергії повинні встановити тисячі сонячних панелей, розподілених на великій території. Насправді, для забезпечення енергією 100 000 домогосподарств сонячній фермі потрібно близько 2500 акрів землі.

Традиційна оцінка стану сонячних батарей полягає в огляді кожної панелі за допомогою ручних тепловізорів в пошуку дефектних елементів або кабелів. Під час цього процесу персоналу доводиться вручну відстежувати розташування несправних панелей, щоб згодом провести технічне обслуговування. З огляду на розміри більшості сонячних електростанцій, такий метод неефективний і призводить до збільшення навантаження на команди з обслуговування та експлуатації, а іноді й до небезпеки.

Впровадження технології безпілотників, безперечно, підвищило ефективність та точність процесу огляду. Такі дрони як DJI Matrice 210 RTK V2 (або більш сучасний DJI Matrice 300 RTK, оснащені корисним тепловим навантаженням XT2 (Zenmuse H20T), можуть обстежити великі площі, збираючи RGB й теплові зображення у високій роздільній здатності за один політ.

Дрони постійно використовуються на СЕС для покращення інспекцій. Використання безпілотників дає змогу бригадам сонячних ферм скоротити час інспекції на 70%, що значно менше, ніж за традиційних методів.

Проведення інспекцій СЕС за допомогою дронів

Інспектування сонячних ферм за допомогою безпілотників – це не просте польотне завдання. Такий процес вимагає детального планування та глибокого розуміння території, на якій проводитиметься інспекція. Для успішного проведення інспекції потрібно виконати кілька етапів.

Аналіз СЕС

Насамперед інспекційна група має оцінити розміри й форму сонячної ферми та підготувати ефективний план. Кожна інспекція має свої особливості, але є деякі загальні аспекти на етапі аналізу, куди слід звернути увагу. До них відносяться площа ферми, кількість встановлених панелей та потужність виробництва електроенергії.

Планування місій

Плани польотів складаються на основі інформації з етапу аналізу та можливостей інспекційної групи (кількості наявних безпілотників та пілотів). Після оцінки оптимальної відстані до зразка на землі (GSD), від чого залежить висота польотів, швидкість виконання місії та ємності акумуляторів безпілотників, треба визначити максимальну площу, яку можна покрити за один політ. Потім ці плани польотів імпортуються в застосунок DJI Pilot.

Збір даних

До цього моменту інспекційна група має у своєму розпорядженні необхідну інформацію та план польоту для початку роботи. Рекомендується використовувати декілька батарей, і стежити, щоб вони регулярно змінювалися й заряджалися для безперервного робочого процесу. Залежно від розмірів сонячної ферми та планів польотів інспекційні групи можуть виконати до 25 польотів і зібрати більше 6 500 зображень за день.

Обробка та організація даних

Зібрані дані мають бути збережені та організовані для обробки. Програмне забезпечення для фотограмметрії створює ортомозаїки RGB та теплові карти з отриманих зображень. ПЗ також коригує позиціонування за допомогою наземних контрольних точок. Після реконструкції та коригування картографічні файли інтегруються в географічну інформаційну систему, де групи технічного обслуговування можуть швидко визначити аномалії, що підсвічують потенційні несправності.

Переваги використання дронів для аероінспекції

Візуальні та теплові зображення

Аерофотознімки забезпечують ширшу перспективу сонячних ферм та дають змогу командам технічного обслуговування отримувати цінну інформацію в режимі реального часу, наприклад, про стан кожної панелі. Під час аналізу теплових знімків легше знайти потенційні проблеми, виявивши теплові аномалії в осередках, лініях передачі або панелях. Поєднання теплових та RGB-даних дає змогу визначити, викликані теплові аномалії фізичними дефектами на панелі, як-от розшарування, тріщини, пил чи внутрішніми проблемами, наприклад, відмовою інвертора або кабелю.

Ефективність використання часу

Однією з основних причин застосування дронів для огляду сонячних панелей є підвищення ефективності та економія часу. Хуан Франциско Москеда, що надає послуги з інспекції за допомогою дронів, пояснює про економію часу. «Використовуючи дві команди безпілотників, ми можемо за день оглянути близько 617 акрів», — сказав він. «Такий самий обсяг роботи зайняв би три-чотири місяці, якби ми проводили інспекцію вручну».

Використання аерофотознімків не лише сприяє підвищенню ефективності виявлення дефектів, а й надає величезну допомогу в технічному обслуговуванні. RGB й теплові карти надають точне уявлення про місцезнаходження несправностей та проблем, значно підвищуючи точність наземних операцій та знижуючи кількість помилок.

Історія польотів

Ведення записів про попередні перевірки корисне для з'ясування причин несправностей панелей. У деяких випадках проблеми із сонячними панелями не виправдовують заміну панелі, але їх необхідно відстежувати, щоб запобігти великим поломкам. Щоб зробити історичні дані більш цінними, рекомендується проводити повітряну інспекцію після завершення встановлення та використовувати отримані дані як еталонні для майбутніх перевірок.

Ефективність електрогенерації

Раннє виявлення несправних елементів сонячної електростанції допоможе запобігти серйозним збоям у роботі. Чим швидше команда технічного обслуговування виявить дефекти, тим швидше вона відреагує та зможе запобігти великим збоям у роботі системи. Зрештою, ефективно проведені інспекції та технічне обслуговування захищають інтереси інвесторів та гарантують, що попит на чисту енергію буде задоволений з неймовірною ефективністю.

Застосування безпілотників продовжує розширюватись

З появою enterprise-рішень, різні галузі промисловості отримали доступ до інструментів, які допоможуть їм виконувати завдання набагато ефективніше. Для енергетичних інспекцій зазвичай потрібні теплові зображення, а картографічні рішення більше орієнтовані на точне позиціонування за допомогою модулів RTK. Оперативні групи мають оцінити бажаний результат інспекцій за допомогою безпілотників та знайти відповідне рішення, що відповідає цим потребам.

Оскільки все більше компаній починають використовувати безпілотники для покращення виконання рутинних операцій, DJI продовжує розробляти enterprise-рішення, щоб задовольнити потреби галузі. Універсальність та широке застосування безпілотників сприяють впровадженню безпечніших та ефективніших методів роботи, передвіщаючи перспективне майбутнє технологій та інновацій.

Дізнайтесь більше про використання безпілотників для інспекцій сонячних електростанцій, переглянувши запис вебінару тут.