UAV pentru inspecția (supravegherea) parcurilor solare

May 2016

Inspecția panourilor fotovoltaice (PV – photovoltaic) se face periodic, în scopul de a menține randamentul în producerea energiei. Detectarea posibilelor defecte sau deteriorări și repararea lor trebuie făcută rapid. Producătorul independent de energie din surse regenerabile, Akuo Energy, a analizat și a găsit o modaliate alternarivă pentru a inspecta parcul sau câmpul de panouri solare fotovoltaice, anume una dintre cele mai noi metode disponibile, utilizarea UAV (și prelucrarea imaginilor). Akuo Energy, producător independent, este un PME (petites et moyennes entreprises) din Franța, cu sediul în Paris, care exploatează pentru producerea energiei vântul, soarele, apa (oceanului, mărilor sau râurilor) și biomasa. Energia fotovoltaică ocupă locul doi, reprezentând 19% din producția totală a companiei, în 2014. Anterior, inspectarea panourilor se făcea individual, prin fotografierea fiecărui modul, folosindu-se un aparat în infraroșu manual. Pentru detectarea deteriorărilor sau o activitate redusă a celulelor solare și pentru a evalua eficiența unui parc de panouri, Akuo a angajat firma de supraveghere aeriană Air-Marine, primul operator aerian (de avioane și drone) din Franța, cu certificare ISO 9001. Are sediul în orașul Bordeaux, agenții regionale în Metz și Lyon și deservește clienți din toată lumea. Akuo Energy a ales un parc, din Franța, care se întinde pe 330 hectare, cu o putere instalată (capacitate) de 24 megawați, produsă de peste 75.000 de module solare. Proiectul s-a realizat pe o suprafață de 66 hectare. Pentru a inspecta o suprafață a unui câmp solar așa de mare, o dronă trebuie să fie extrem de fiabilă și capabilă să zboare perioade de timp relativ mari, fără oprire sau să rămână fără baterie. A fost ales modelul MD4-1000, categoria E (conform normelor pentru drone – aéronefs télépilotés, reglementate în Franța de DGAC – Direction Générale de l’Aviation Civile), cu decolare și aterizare verticală, cu un timp de zbor de până la 88 minute, o sarcină utilă de 1,2 kg și viteză de 15 m/s. Au fost efectuate două zboruri utilizând software-ul de navigare waypoint. La primul zbor s-au obținut imagini RGB cu un aparat foto Sony Alpha 7. În zborul al doilea, la altitudine și viteză reduse, s-au preluat imagini termice cu sistemul integrat mT-Panoptes (compus dintr-o cameră termală FLIR Camera Tau 640, de 640×512 pixeli și obiectiv de 9 mm, plus o cameră video RGB) și un aparat pentru imagini termice cu infraroșu (IR – infrared) OPTRIS Pi450 cu o precizie de +/- 10C. Panoptes Srl este o firmă din Palermo, Italia, care proiectează aparatură specializată pentru inspecția termografică a „plantațiilor PV” și soft-ul (Solar Inspector) care asigură vizualizarea în timp real, înregistrarea, transmiterea și cartografierea pe baza datelor obținute.

Compania americană, cu sucursale în țări de pe toate continentele, FLIR Systems, Inc., este lider mondial în proiectarea, fabricarea și comercializarea de zeci de sisteme de senzori, printre care și camerele termale cu infraroșu. OPTRIS Gmbh., cu sediul în Berlin, Germania, produce dispozitive și aplicații pentru măsurarea non-contact a temperaturii, cum ar fi camerele termale cu IR („termometre” IR). Programul Solar Inspector marchează „punctele fierbinți” pe cadre și ajută la analiza ulterioară a rezultatelor. La inspecția anuală „clasică” sau „manuală”, doi operatori se deplasau pe jos, de la un panou la altul, timp de aproximativ patru zile. Cu drona, verificările s-au făcut în două zile, cu doi operatori pe teren și un expert în geomatică (inginerie geospațială sau teledectecție) pentru post-procesare. Au fost generate două rapoarte, unul în format RTF prin progranul Solar Inspector, ce constă într-o hartă și rezultatele anomaliilor termale, iar al doilea, realizat de Air-Marine, detaliază poziția, caracteristica și temperatura fiecărui punct. Acestea ajung la personalul Akuo împreună cu recomandările de verificare în teren a eventualelor disfuncționalități. Pentru Akuo Energy înseamnă reducerea timpului de deplasare prin parc a tehnicienilor cu 50% și o reducere cu 30% a timpului petrecut pentru post-procesarea imaginilor IR, doar în primul an. Prin reducerea costurilor, compania va crește numărul inspecțiilor și va crește eficiența acestora, efecte relevante pentru contractele de exploatare și întreținere a parcurilor fotovoltaice. Mari companii care fac inspecții industriale cu drone oferă și servicii pentru parcurile solare. Astfel, Industrial Skyworks, care a obținut recent aprobare FAA pentru inspecții pe timp de noapte, utilizează un software propriu pentru descoperirea celulelor defecte, detectate prin scanare termică. Cu ajutorul imaginilor termice, combinate cu imagini ale spectrului vizibil, pot fi inspectate din aer suprafețe întinse. Cu ajutorul unei aplicații pe tabletă poate fi localizat prin GPS orice panou defect. Este inclus un set complet de controale care permit analiza performanțelor panourilor PV printr-o rezoluție înaltă. O inspecție anuală permite o analiză comparativă și prevenirea problemelor. Rapoartele, împreună cu fotografii detaliate, pot fi postate on-line și accesibile instantaneu prin tehnici cloud. Utilizarea UAV este ideală pentru cererile de întreținere a câmpurilor solare pe suprafețe întinse.

Tags