La capacità di un drone di coprire grandi distanze e fornire immagini aeree ad alta risoluzione ha consentito a molte aziende di ottimizzare la propria efficienza nel completare attività pericolose o che richiedono molto tempo. I droni hanno fornito ai gestori dei parchi solari dati accurati tramite nuovi sviluppi tecnologici, come i sensori termici, assicurando che le operazioni di routine siano condotte in modo più efficiente.
Le aziende del settore energetico stanno combinando la tecnologia all'avanguardia con i droni per aumentare l'efficienza delle operazioni dei loro impianti energetici, con i droni che svolgono un ruolo fondamentale nella loro ricerca di fornire energia affidabile e conveniente ai loro clienti.
L'industria dell'energia solare: Crescere con ulteriori esigenze di ottimizzazione
In risposta alle crescenti preoccupazioni sul cambiamento climatico e le emissioni di carbonio, molti paesi in tutto il mondo hanno aumentato i loro investimenti in progetti di energia rinnovabile. L'energia solare è stata una soluzione preferita quando si considerano le molte fonti di energia rinnovabile. Negli ultimi dieci anni (2009-2019), gli investimenti nell'energia solare hanno raggiunto 1,3 trilioni di dollari in tutto il mondo, rappresentando la metà delle attività totali che hanno contribuito alla crescita delle energie rinnovabili.[1]
Uno dei motivi della grande adozione di soluzioni solari è stata la diminuzione del costo totale per l'installazione. Solar KW, ad esempio, ha assistito a una diminuzione dei costi di installazione di circa il 73%, da $4.621 USD nel 2010 a $1.210 USD nel 2019.[2] L'obiettivo ora è continuare a rendere l'energia solare accessibile in tutto il mondo. Per raggiungere questo obiettivo, i gestori dell'energia solare devono ottimizzare le operazioni e creare valore durante l'intero processo di generazione di energia.
Sfide delle ispezioni dei parchi solari
Per soddisfare la domanda di energia, le società di energia solare devono installare migliaia di pannelli solari distribuiti su aree ampie e tipicamente altamente irradiate. In sostanza, un parco solare richiede circa 2.500 acri per fornire energia a 100.000 famiglie.[3]
Le tradizionali valutazioni del campo solare consistono nell'ispezionare ogni pannello con termocamere portatili per verificare la presenza di celle o cavi difettosi. Durante questo processo, il personale deve tenere traccia manualmente delle posizioni dei pannelli difettosi per eseguire la manutenzione in seguito. Date le dimensioni della maggior parte dei parchi solari, questo metodo di ispezione è inefficiente e si traduce in un carico di lavoro più pesante e talvolta pericoloso per i team operativi e di manutenzione.
L'integrazione della tecnologia dei droni ha indubbiamente migliorato l'efficienza e l'accuratezza del processo di ispezione. Droni come DJI Matrice 210 RTK V2, dotati di payload termici XT2, possono rilevare ampie aree all'interno di un parco solare, raccogliendo immagini termiche e RGB ad alta risoluzione durante un singolo volo.
I droni vengono continuamente utilizzati nei parchi solari per migliorare le operazioni di ispezione, in particolare le aree altamente irradiate e creano una serie di problemi per i team in loco. L'uso di droni consente ai team delle fattorie solari di ridurre i tempi di ispezione del 70%, una riduzione significativa rispetto ai metodi tradizionali.
Esecuzione di ispezioni con droni di fattorie solari
Ispezionare i parchi solari usando i droni non è un compito di volo semplice. Il processo prevede una pianificazione dettagliata e una conoscenza approfondita dell'area da ispezionare. Sono necessari più passaggi per condurre un'ispezione corretta.
Valutazione della fattoria solare
Innanzitutto, il team di ispezione deve confermare le dimensioni del parco solare prima di poter preparare un piano efficace. Ogni ispezione ha le sue caratteristiche, ma ci sono alcuni aspetti comuni da tenere presenti durante la fase di valutazione. Ciò include l'area dell'azienda agricola, il numero di pannelli installati e la capacità di produzione di energia.
Pianificazione del volo
I piani di volo vengono creati sulla base delle informazioni raccolte durante la fase di valutazione e della capacità del team di ispezione (ovvero droni e piloti disponibili). Dopo aver valutato la Ground Sample Distance (GSD) richiesta dal cliente e la capacità della batteria dei droni, è possibile confermare l'area massima che può essere coperta per ciascun volo. Questi piani di volo vengono quindi importati nell'app DJI Pilot, aiutando a preparare gli operatori di droni per l'esecuzione.
Raccolta dati
A questo punto, la squadra ispettiva dovrebbe disporre delle informazioni e del piano di volo necessari per iniziare le operazioni. Si consiglia di utilizzare più batterie e il team di ispezione deve assicurarsi che le batterie vengano cambiate e ricaricate regolarmente per ottimizzare il flusso di lavoro. A seconda delle dimensioni del parco solare e dei piani di volo, i team di ispezione possono solitamente eseguire fino a 25 voli e raccogliere oltre 6.500 immagini al giorno.
Organizzazione ed elaborazione dei dati
Tutti i dati raccolti devono essere archiviati e organizzati per l'elaborazione. Il software di fotogrammetria ricostruisce l'ortomosaico RGB e le mappe termiche dalle immagini ottenute. Regola anche il posizionamento utilizzando i punti di controllo a terra. Dopo aver impostato la ricostruzione e le regolazioni del posizionamento, i file di mappatura possono essere integrati in un sistema informativo geografico, in cui i team di manutenzione possono identificare rapidamente le anomalie che riflettono potenziali guasti.
Vantaggi dell'utilizzo di droni per le ispezioni aeree
Immagini RGB e termiche
Le immagini aeree forniscono una prospettiva più ampia dei parchi solari e consentono ai team di manutenzione di ricevere informazioni preziose in tempo reale, come lo stato di ogni pannello. Quando si analizzano le mappe termiche, è più facile identificare potenziali problemi rilevando anomalie di calore tra celle, stringhe o pannelli. La combinazione di dati termici e RGB aiuta a determinare se le anomalie di calore sono causate da guasti fisicamente rilevati sul pannello, come delaminazione, crepe, polvere o problemi interni come l'impossibilità di collegarsi a un pannello a causa di un inverter o di un guasto del cavo.
Efficienza nel tempo
Uno dei motivi principali per l'adozione di droni per le ispezioni dei pannelli solari è una maggiore efficienza nel risparmio di tempo. Juan Francisco Mosqueda, un fornitore di servizi di ispezione dei droni, spiega com’è possibile risparmiare tempo utilizzando i droni. "Utilizzando due squadre di droni, possiamo ispezionare circa 617 acri in un solo giorno", ha detto. "La stessa quantità di lavoro richiederebbe tre o quattro mesi se dovessimo ispezionare manualmente."
L'uso di immagini aeree non solo contribuisce a una maggiore efficienza nel rilevamento dei difetti, ma aiuta anche enormemente con la manutenzione. Le mappe RBG e termiche forniscono dati di localizzazione precisi di guasti e problemi, aumentando significativamente la precisione delle operazioni a terra e riducendo l'errore umano.
Dati storici
Tenere traccia delle ispezioni precedenti è utile per capire le cause dietro i guasti del pannello. In alcuni casi, problemi con le celle solari non giustificano la sostituzione di un pannello, ma è essenziale tenerne traccia per evitare guasti gravi. Per rendere i dati storici più preziosi, si consiglia di eseguire un'ispezione aerea dopo aver completato l'installazione e utilizzare i dati risultanti come base per le ispezioni future.
Efficienza di output
Il rilevamento precoce di elementi difettosi all'interno di un parco solare aiuterà a prevenire gravi carenze di produzione. Più velocemente un team di manutenzione è in grado di rilevare possibili difetti, più velocemente può rispondere e prevenire gravi guasti del sistema. Alla fine, le ispezioni e la manutenzione che vengono condotte efficacemente si traducono nella protezione degli interessi degli investitori e nel garantire che la domanda di energia più pulita possa essere soddisfatta con incredibile efficienza.
Le applicazioni dei droni continuano ad espandersi
Con l'emergere di soluzioni incentrate sull'azienda, vari settori hanno ora accesso a strumenti che li aiuteranno a completare le attività in modo molto più efficace. Le ispezioni energetiche di solito richiedono immagini termiche, mentre le soluzioni di mappatura sono più focalizzate sul posizionamento di precisione con i moduli RTK. I team operativi dovrebbero valutare il risultato desiderato delle ispezioni dei droni e trovare una soluzione adeguata che soddisfi tali esigenze.
Poiché sempre più aziende hanno iniziato a utilizzare i droni per migliorare le operazioni di routine, DJI continua a sviluppare soluzioni incentrate sull'azienda per soddisfare le esigenze del settore. La versatilità e l'ampia applicazione dei droni hanno introdotto un modo di lavorare più sicuro ed efficiente, prefigurando un promettente futuro di tecnologia e innovazione.
Se operi nel settore energetico e stai cercando di implementare soluzioni basate su droni nelle ispezioni di routine, leggi di più dalla nostra sezione energia qui.
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