Аэроинспекция: как солнечной электростанции не потерять €25000 в год?
На правах спонсорства
Солнечная генерация в Украине – относительно молодая но стремительно развивающаяся отрасль электроэнергетики. По состоянию на 1-й квартал 2020 г. установлены СЭС общей номинальной мощностью 4925 МВт. Доля СЭС на 2019 г. в общей генерации Украины составила 1,65%, или 52% от всех источников возобновляемой энергии.
Хотя солнечные электростанции работают на бесплатной энергии, при их эксплуатации есть существенная постоянная статья расходов: обслуживание и текущий ремонт. Поскольку СЭС расположены на значительной площади (десятки, а порой и сотни гектаров), состоят из множества элементов, инспекция становится нетривиальной задачей.
Все СЭС при строительстве оснащаются системами мониторинга. Они передают данные в режиме реального времени, позволяя отслеживать ключевые показатели. Однако, ввиду дороговизны, элементы систем мониторинга не устанавливают на каждой солнечной панели, их объединяют в сегменты, по 16-24. Системы мониторинга измеряют фиксированный набор параметров станции – напряжение, ток, генерируемую мощность. К сожалению, сегментный принцип измерений не позволяет оперативно выявить небольшие проблемы. Например, когда одна из панелей в сегменте перестает работать, его общие показатели не ухудшаются радикально. По статистике на станции 10 МВт, это примерно 32000 панелей, постепенно выходят из строя примерно 100. Если в секции мощностью 300 Вт не работает одна из 100 ваттных пластин, то, с учетом коэффициента инсоляции 3,3, в день не вырабатывается примерно 6,5 КВт. Это прямые убытки владельца, а их сумма за год может достичь 25 тысяч Евро.
Инспекцию можно проводить "вручную". Сотрудник, обходя панели, производит визуальный осмотр, делает снимки ручным тепловизором и измерения. Этот метод дает точные результаты, однако у него есть один существенный недостаток: высокая стоимость времени работы квалифицированных сотрудников. Например, для "ручного" инспектирования 1МВт требуется до пяти человекодней, а с помощью дрона – 20 минут полета и до двух дней на обработку данных. Даже если система мониторинга позволяет обнаружить, что где-то есть небольшая неисправность, поиск этой неисправности вручную может оказаться экономически нецелесообразным ввиду неопределенности места возникновения проблемы и даже самого характера проблемы.
Развитие беспилотной авиации и появление интегрированных систем измерений с воздуха позволяет ускорить получение данных для анализа работоспособности солнечных панелей, сделать это существенно дешевле чем при проведении классических "ручных" инспекций и эффективнее (с точки зрения обнаружения проблемных элементов) чем обеспечивают системы мониторинга.
В ходе инспекции с применением дрона, например, DJI Matrice 300 RTK с подвесом DJI Zenmuse H20T или DJI Mavic 2 Enterprise Advanced, производится облет станции с солнечными панелями, выполненный по заранее составленному плану. Во время полета камерами дрона делаются снимки с достаточным для последующей обработки данных перекрытием. Сегодня используется два типа камер – обычные, дающие фотоснимки в формате RGB, и тепловизорные, показывающие разницу температур.
Анализ обычных снимков позволяет оценить рост растительности, обнаружить механические повреждения панелей.
Тепловизионные снимки показывают перегретые участки, те, где проблема уже возникла из-за поломки. Часто перегрев свидетельствует также о загрязнении панели или перегорании диода, что снижает ее КПД.
При этом у каждого снимка есть четкая – буквально до сантиметров – привязка к местности, соответственно, выявленные с воздуха дефекты очень просто обнаружить "в поле", поскольку у ремонтников есть четкий "адрес" и даже описание характера проблемы.
На данном этапе развития технологий аэроснимки анализируются вручную, однако даже такой подход позволяет существенно увеличить эффективность инспекций. В будущем, с ростом площадей солнечных панелей, задачу анализа можно будет поручить искусственному интеллекту.
Безусловно, инспекции с применением дронов не заменяют другие методы, зато симбиоз БПЛА и инженера-ремонтника позволяет существенно повысить эффективность обслуживания СЭС в целом, а значит – увеличить прибыль владельцев.
Получить консультацию о том, как внедрить дроны в существующие бизнес-процессы можно у специалистов компании DJI | QUADRO.UA. Они помогут подобрать соответствующую задачам модель, порекомендуют периодичность обслуживания и обучат сотрудников.
