Vědci v Itálii zkoumali výkon dronů a letadel s lidskou posádkou pro provádění leteckých infračervených termografických kontrol na FV elektrárnách. Podle jejich zjištění mohou být letadla cenově výhodnější.
Vědci z Janovské univerzity a italské letecké inspekční společnosti Wesii porovnali letecké infračervené (IR) termografické výsledky inspekcí FVE pomocí klasických termokamer namontovaných na bezpilotních vzdušných dopravních prostředcích (UAV) nebo vysokorychlostních termokamer namontovaných na letadle. Jejich výzkum zahrnoval ekonomickou analýzu obou přístupů založených na dálkovém průzkumu Země pro diagnostiku a detekci poruch.
„Použití a výkon leteckých dronů urychluje detekci poruch ve velké solární FVE. Pokud však IR kamera není rychlá, rychlost pohybu dronu musí být relativně nízká, aby nedocházelo k rozmazávání,“ vysvětlila skupina. „Letadlo může pokrýt velmi velkou oblast za kratší dobu, což má za následek nákladově efektivnější lety. Na druhou stranu, vzhledem k přenosové rychlosti vyžaduje IR kamera vysoké rozlišení a vyšší počet získaných snímků za sekundu. Ty se obvykle nacházejí v chlazených termokamerách, které jsou mnohem dražší než standardní nechlazené kamery.“
Pro svůj experiment výzkumníci použili DJI Mavic 2 Enterprise Advanced UAV a letadlo P2006T SMP s lidskou posádkou. Oba provedli průzkum dvou FVE v severní Itálii dvakrát a ve stejnou dobu. Systém 1 obsahuje 4347 fotovoltaických modulů z polykrystalického křemíku, zatímco systém 2 obsahuje 4158 fotovoltaických modulů z polykrystalického křemíku. Oba mají instalovaný výkon cca 1 MW.
Experiment s použitím termokamery
Při všech svých letech používá UAV termokameru DJI M2EA s nechlazeným mikrobolometrovým detektorem 640 × 512, pracující v rozsahu vlnových délek 8–14 μm. Letoun s lidskou posádkou použil v prvním letu FLIR A8580 s chlazeným senzorem 1 280 × 1 024 pracujícím v rozsahu vlnových délek 7,5–12,5 μm. Zatímco ve druhém letu použil FLIR X8581 InSb, 1 280 × 1 024 chlazený senzor pracující v jiný rozsah vlnových délek 3–5 μm.
„Důvodem použití jiné termokamery během druhé inspekce letadla bylo umožnit srovnání mezi tepelnými vzory získanými dvěma IR kamerami s různými spektrálními odezvami. A to konkrétně dlouhým infračerveným rozsahem vlnových délek (LW) pro dron a středním infračerveným rozsahem vlnových délek (MW) pro letadlo,“ vysvětlili akademici.
Shromážděné vizuální a tepelné snímky se zpracovaly na počítači, identifikující a kategorizované tepelné abnormality ve FVE.
„Nejkritičtější závady, jako je vadný podřetězec, celý modul a řetězec modulů, 99,6 % z nich detekovaly obě letecké platformy. Kromě toho 87,3 % modulů s jedním nebo více hotspoty, identifikovaných průzkumy UAV, bylo také odhaleno inspekcemi letadel,“ zdůraznili výzkumníci. „Celkově bylo asi 98 % tepelných defektů zachycených kontrolami výkonu dronů potvrzeno kontrolami letadla. A to s rozdílem pouze 0,23 K v teplotní deltě.“
Skupina dospěla k závěru, že výsledky ukazují vynikající shodu, což je povzbudivé, pokud jde o použití letadla. S těmito výsledky vědci pokračovali ve srovnávací analýze nákladů.
Závěr a dosažené výsledky
„Zatímco inspekce založené na UAV, které jsou tržním standardem, znamenají každodenní náklady na vybavení a pracovní sílu, které nejsou tak vysoké jako u letadla. Druhá platforma umožňuje pokrytí větší denní oblasti,“ uvedli. ,,To znamená, že prahová hodnota založená na velikosti (a kapacitě) kontrolovaných závodů pravděpodobně určí, která technika je ekonomicky životaschopnější.“
Podle italského testovacího případu jsou denní náklady na UAV 20 tis. Kč. Včetně nákladů na operátory a pronájem nechlazené termokamery. Dále cena pronájmu letadla včetně pilota se pohybuje 67 tis. Kč na den a 3 tis. Kč za chlazenou kameru. Dá se však předpokládat, že platforma UAV dokáže prověřit maximálně cca 20 MW za jediný pracovní den. Zatímco letoun 300 MW.
„Výsledky ukazují, že pro inspekce jakéhokoli závodu vyžadující více než dva pracovní dny, se jeví použití letadla ekonomicky výhodnější,“ uvedli akademici. „Kromě toho se práh snižuje (a podmínky pro použití letadel se stávají příznivějšími), pokud se stejné množství fotovoltaické energie rozloží mezi shluky menších elektráren ve stejném regionu.
Výsledky se prezentovaly v „Infračervené termografické monitorování solárních fotovoltaických systémů: Srovnání mezi UAV a platformami dálkového průzkumu letadel“. Ten se publikoval v Thermal Science and Engineering Progress.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
