Дроны DJI для солнечных электростанций

Мировой переход к низкоуглеродной энергетике увеличивает инвестиции в солнечную генерацию, и станции становятся крупнее. Наземные СЭС занимают сотни гектаров и часто стоят вдали от городов: в горах, на промплощадках, у рек. Из-за размеров и труднодоступности осмотры проводят редко, обычно раз в 6–12 месяцев или после сильной непогоды. Трещины в панелях и горячие точки при ручном обходе легко пропустить, а обученных инспекторов нужно много.
Дефекты стоят дорого. По расчёту из материалов DJI, для горной станции мощностью 10 МВт потери выработки из-за отказов диодов и горячих точек составляют от 211 590 до 565 036 кВт·ч в год, то есть 12–32 тыс. USD при тарифе 0,06 USD/кВт·ч. К тому же перегретые элементы создают риск возгорания. Инспекции ещё и приходится документировать: отчёты подтверждают гарантийные случаи и ведут журнал обслуживания. 

DJI предлагает дрон-решения для всех этапов жизни солнечной станции.

• Изыскания и картография: фотограмметрия и лидар для оценки площадки (рельеф, уклоны, условия среды), съёмка с RTK даёт сантиметровую точность.
• Проектирование: модели DEM, DOM и 3D помогают рассчитать число панелей, их положение и угол установки.
• Строительство: периодические ортофотопланы и сравнение с чертежами CAD показывают ход монтажа и ошибки установки.
• Эксплуатация: дроны с тепловизором и RGB-камерой ищут горячие точки, повреждённые элементы, загрязнения и помехи. Анализ выполняет стороннее ПО, например Sitemark или Raptor Maps.
• Распределённые СЭС: на крышах жилых и коммерческих зданий съёмка вместо замеров с лестницы быстрее и безопаснее. По данным AirTeam, около 30 000 м² можно снять менее чем за пять минут. 

Док-станция сама взлетает, садится, заряжает дрон и выполняет миссию. Для станции с Matrice 4TD рабочий процесс выглядит так:

• Подготовка: проверить площадку, чтобы были питание, связь и место для станции.
• Сбор данных: картографирование и тепловизионный облёт. Картография: высота около 30 м, GSD 1 см, скорость 10 м/с, перекрытие 70% и 80%. Инспекция: высота 20–30 м, тепловой GSD 3 см, скорость 5 м/с, перекрытие 70% и 30%, подвес 90° вниз, полёт вдоль рядов панелей.
• Выполнение: RGB- и тепловые снимки записываются одновременно, а точность обеспечивает RTK.
• Анализ: снимки автоматически загружаются в облако, ПО находит дефекты и формирует отчёт.

• Тепловые дефекты: горячие точки, отказ байпасных диодов, разомкнутые цепи, PID-эффект, перегрев клеммных коробок и инверторов.
• Видимые повреждения: разбитое стекло, расслоение, загрязнение, затенение, птичий помёт.
• Состояние территории: растительность, стойки и крепления, кабели, ЛЭП, дороги.

Решения DJI уже работают на реальных станциях.

• Zhengdou (Сычуань, Китай): первая в мире сверхвысотная демонстрационная СЭС на высоте 3 900–4 500 м, площадью около 9,1 км² и мощностью 130 МВт. По данным презентации, горячие точки вручную проверяли раз в 90 дней, а с док-станцией их проверяют раз в 5 дней. Станция также следит за территорией: если на панели заходят яки, их можно отогнать громкоговорителем с дрона.
• Endesa (Enel, Испания): пилотный проект с DJI Dock 2 длился 109 дней и включал 241 полёт. Проверили пять сценариев: солнечный парк, тепловая электростанция, стройплощадка, подстанция и ЛЭП. 

Регулярная съёмка по расписанию позволяет находить неисправности на ранней стадии и не ждать ежегодного обхода. Владелец станции меньше тратит на поездки и на персонал в поле. Он лучше видит обстановку на площадке и получает готовые отчёты для подрядчиков и страховщиков. Кроме того, у Dock заявлен невысокий регуляторный порог для внедрения.