L'énergie est l'ingrédient essentiel de l'évolution humaine. Elle alimente les économies et maintient la vie telle que nous la connaissons. Et pourtant, notre relation avec ce bien précieux est à un tournant.
La nécessité de sortir de la dépendance aux combustibles fossiles est plus importante que jamais. Outre le réchauffement climatique, le retour de la guerre en Europe a mis le sujet de l'indépendance énergétique sur le devant de la scène. Une révolution renouvelable est inévitable.
Le solaire est l'une des sources d'énergie renouvelable les plus prometteuses. Les systèmes photovoltaïques solaires absorbent l'énergie du soleil et la convertissent en électricité. Chaque panneau est composé de modules et de cellules solaires qui doivent fonctionner efficacement pour générer une quantité maximale d'énergie.
C'est ici que les drones sont entrés dans l'équation, en balayant de vastes fermes solaires en une fraction du temps par rapport aux méthodes d'inspection traditionnelles. C'est également ici que les développements de l'IA et de l'analyse des données sont incroyablement prometteurs. Les drones peuvent recueillir d'énormes quantités de données, tandis que les modèles d'apprentissage automatique peuvent rapidement repérer les anomalies et les défauts. Ces deux technologies sont au cœur de la prochaine génération d'inspections d'infrastructures renouvelables, dans lesquelles la collecte automatisée de données permet une maintenance rapide et proactive.
Depuis 2014, la société portugaise de logiciels Aeroprotechnik est à l'avant-garde de cette révolution, en fournissant une plateforme de bout en bout qui donne aux gestionnaires d'actifs les moyens de mener des inspections à l'échelle.
L'utilisation de drones pour des inspections solaires plus intelligentes
Sans charges utiles sophistiquées, l'inspection d'une ferme solaire avec un drone serait incroyablement difficile. Le DJI Mavic 2 Enterprise Advanced et le Matrice 300 RTK ont rendu la thermographie aérienne abordable, portable et accessible aux équipes d'inspection. En combinant les données thermographiques et les données RVB régulières, les problèmes ayant un impact sur les performances des panneaux, tels que les débris et les défauts des modules, peuvent être localisés et rectifiés.
Les inspections aériennes s'appuient à la fois sur les photos thermiques et RVB. Les données thermiques peuvent clairement montrer les défauts et les zones préoccupantes, tandis que les données visuelles peuvent compléter l'analyse et aider les gestionnaires d'actifs à identifier le type de défaut qu'ils observent.
L'IA d'Aeroprotechnik’s identifie les dommages et les problèmes des panneaux en temps réels
Ricardo Regueira, directeur du développement commercial chez Aeroprotechnik, explique que les drones sont désormais un outil établi et indispensable pour les gestionnaires d'actifs solaires. "Les drones sont un élément essentiel des inspections photovoltaïques, car ils constituent le point médian entre une inspection réalisée au sol - qui n'est pas extensible - et une inspection de faible qualité / peu détaillée réalisée par avion. Les drones peuvent fournir une qualité à grande échelle, explique-t-il. Aujourd'hui, tous nos clients sont ouverts à la réalisation d'inspections par drones".
Le processus d'inspection des fermes solaires
Voici à quel point les inspections de fermes solaires peuvent être fluides lorsqu'elles sont réalisées à l'aide de drones et d'analyses d'IA. Les analyses et les rapports sont générés alors que le drone est encore en vol...
1 - Planification de missions
Avant de décoller, vous devez vous assurer que vos paramètres de vol ont été adaptés au site en question. Il faut penser à l'irradiation du site, au choix d'une distance d'échantillonnage au sol (GSD) et d'une altitude de vol optimales, ainsi qu'aux paramètres de chevauchement pour votre collecte de données. Travailler dans une lumière décente à une altitude plus basse permettra d'obtenir des données de plus grande fidélité et de meilleurs résultats, mais la mission sera plus longue à réaliser.
Pour les inspections régulières, ces paramètres de vol peuvent être enregistrés et répétés pour fournir des données comparables dans le temps.
2 - Lancement de la mission
Le drone décolle et entame un vol de cartographie prédéterminé, recueillant et téléchargeant progressivement des données au fur et à mesure de son vol. La collecte des données est autonome et basée sur le cloud du début à la fin. Des images thermiques et RVB sont collectées.
3 - Synchronisation et détection des anomalies en temps réel
L'inventaire des actifs de la ferme solaire est synchronisé et analysé en quelques secondes. Toutes les anomalies et tous les défauts qui nécessitent une attention particulière sont mis en évidence. Les fissures, le délaminage, le jaunissement et les traces d'escargot jusqu'au niveau des cellules PV sont reconnus et signalés par l'IA. Un jumeau numérique du parc photovoltaïque est créé, qui intègre des données 2D et 3D ainsi que des données électriques, des schémas logiques et des numéros de série.
4 - Exploration des données
Les données du drone peuvent être explorées au fur et à mesure qu'elles arrivent. Les panneaux individuels peuvent être sélectionnés pour un examen plus approfondi, avec différentes options de cartes de couleurs disponibles pour permettre une détection facile des défauts.
5 - Rapports d'après-vol automatisés
Des rapports automatisés sont générés d'un simple clic, fournissant des informations claires et des données exploitables pour les équipes de maintenance.
Les avantages d'un flux de travail d'inspection de bout en bout
La combinaison de l'inspection et de l'analyse par IA a fait passer l'efficacité de l'utilisation des drones à un niveau supérieur. Les avantages des inspections par drone sont nombreux : l'énorme gain de temps, la réduction des coûts et la promesse d'une détection des anomalies à l'échelle. La découverte précoce et plus précise des défauts permet aux gestionnaires d'actifs de réaliser des économies encore plus importantes.
Les inspections thermographiques des actifs solaires sont généralement effectuées une fois par an, conformément aux directives de la Commission électrotechnique internationale sur les essais et la maintenance des systèmes photovoltaïques. Mais comme les conditions météorologiques, la dégradation et d'autres types d'interférences ont un impact sur les équipements tout au long de l'année, ces inspections annuelles laissent le temps aux inefficacités de se glisser. La solution d'Aeroprotechnik permet des inspections automatisées qui mettent en évidence les problèmes à temps pour protéger les résultats des opérateurs solaires et minimiser les pertes de production.
"Nous avons une solution autonome de bout en bout appelée Real-Time Inspection qui est une inspection de suivi qui transforme un drone en outil de travail et permet de faire des inspections toutes les semaines ou tous les mois, pour surveiller l'usine en permanence." - Ricardo Regueira, directeur du développement commercial chez Aeroprotechnik.
Les inspections aériennes classiques génèrent une énorme quantité de données, qui sont ensuite traitées par un flux de travail décousu. Avec Aeroprotechnik, les inspections peuvent être mises à l'échelle sans compromettre la qualité des données ni entraîner des coûts massifs. La solution apporte au secteur un niveau d'automatisation sans précédent pour une optimisation continue des performances.
Le processus commence par la collecte automatisée des données. Les images sont ensuite traitées automatiquement par l'IA avant que des rapports personnalisés ne soient générés - le tout en une fraction du temps qu'il faudrait à une équipe pour travailler sur les données thermiques et visuelles. Le résultat final ? Une boucle fermée qui ne dépend pas de l'intervention humaine pour éliminer les défauts passés inaperçus entre les inspections annuelles.
Construire avec le SDK de DJI
Pour les clients d'Aeroprotechnik, la combinaison d'un matériel de pointe et d'une solution d'inspection de bout en bout permet de réduire de 40 % le temps nécessaire à la collecte de données sur les actifs solaires. Au-delà de la collecte de données, les clients ont fait état d'un retour sur investissement significatif lorsqu'ils ont adopté le flux de travail automatisé de l'entreprise.
Cette révolution dans l'inspection des actifs solaires a été rendue possible en partie grâce au SDK accessible de DJI, qui permet aux développeurs de créer des applications exploitant le logiciel et le matériel des appareils DJI. La planification des combats, les flux vidéo, le suivi des missions, la surveillance des charges utiles - tout est ouvert pour que les utilisateurs professionnels puissent construire par-dessus.
"Notre expérience avec le SDK de DJI a été très positive, explique Regueira. Il nous a permis d'automatiser des éléments du flux de travail et d'intégrer notre vision avec du matériel précis et fiable."
Si vous souhaitez en savoir plus sur l'exploitation du SDK de DJI, explorez nos outils de développement ici.
Pour en savoir plus sur la solution d'inspection solaire d'Aeroprotechnik, visitez le site Web de la société ici.
