分布式光伏的無人機無人機巡檢方案

光伏產(chǎn)業(yè)是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展對于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、推進能源生產(chǎn)和消費革命、促進生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。近年來，在國家政策引導(dǎo)與技術(shù)革新驅(qū)動的雙重作用下，光伏產(chǎn)業(yè)保持快速增長態(tài)勢，產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大，目前已在全球市場取得領(lǐng)先優(yōu)勢。

在光伏產(chǎn)業(yè)快速繁榮的同時，光伏運維巡檢需求也逐年增高。光伏面板傳統(tǒng)的巡檢方法是運維人員高舉掃描儀或借助車輛對太陽能板進行檢查，巡檢效率低、總體成本高，后期的運維巡檢過程也存在更多的問題。不過，隨著光伏產(chǎn)業(yè)智能制造、智能運維、智能調(diào)度等水平逐步提升，信息技術(shù)和清潔能源融合發(fā)展態(tài)勢明顯加速，5G、人工智能、無人機等技術(shù)及產(chǎn)品在光伏領(lǐng)域加快應(yīng)用，系統(tǒng)化解決方案不斷推陳出新，無人機光伏巡檢方案已逐漸普及。目前市面上的無人機自動巡檢設(shè)備包括攜帶雙光云臺的無人機、自動充電設(shè)備（無人機機場）和專業(yè)光伏巡檢軟件等，這些設(shè)備的組合應(yīng)用賦能無人機光伏巡檢，打造高效方案。

值得注意的是，常見的光伏場站分為分布式屋頂光伏和集中式光伏兩大類，這兩類光伏場站由于地形地勢的差異、運作模式的不同，對無人機巡檢方案的要求也不盡相同。要想讓無人機巡檢真正惠及光伏場站運維，深入了解每種場站的巡檢痛點，打造針對性的巡檢方案成為當(dāng)務(wù)之急。

分布式光伏

分布式光伏電站是一種新型的能源綜合利用方式，該類光伏電站實行“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)、就近消納、電網(wǎng)調(diào)節(jié)”的運營模式，發(fā)電效率高，電量損耗低，因此常常被應(yīng)用于工商業(yè)建筑屋頂，公共建筑屋頂、屋頂廠房等。其中，屋頂廠房是分布式光伏電站最主要的承載形式，“屋頂發(fā)電+屋內(nèi)生產(chǎn)”的運作模式能夠最大程度地利用空間資源，提高經(jīng)濟效益。

與此同時，該類光伏場站的后期運維也存在著種種難題。其中最值得注意的無疑是熱斑效應(yīng)所引起的安全問題。光伏組件熱斑效應(yīng)是指在一定條件下，串聯(lián)支路中存在故障、破損、一致性差或被遮蔽的太陽能電池組件，該電池片成為負載，消耗其他太陽能電池組件所產(chǎn)生的能量后出現(xiàn)過熱的情況。熱斑效應(yīng)對電池壽命有著巨大損害，嚴重時可能燒毀組件甚至引起其他安全隱患。搭建在廠房屋頂之上的光伏場站和廠房本身分屬于兩類業(yè)主，一旦發(fā)生安全事故，不僅帶來雙重經(jīng)濟損失，更會威脅廠房內(nèi)生產(chǎn)人員的生命安全。

因此，在此類分布式屋頂光伏巡檢過程中，必須重視對光伏系統(tǒng)的整體監(jiān)管以及對熱斑效應(yīng)問題的重點監(jiān)控，注意太陽能電池組件是否存在龜裂、蝸牛紋、污點、植被遮擋、損壞、焊帶故障等異常情況，減少光伏面板的熱斑效應(yīng)。無人機在巡檢過程中通過雙光相機監(jiān)控光伏面板熱斑情況，實時回傳給專業(yè)光伏巡檢軟件，一旦出現(xiàn)異常，無人機可通過光伏巡檢軟件實現(xiàn)光伏缺陷精確組串的ID定位，智能診斷面板問題，并為運維人員提供處理建議。

集中式光伏

集中式光伏電站是指充分利用荒漠土地、荒山荒地、灘涂、廢棄物堆放場、廢棄礦區(qū)以及各類未利用地區(qū)豐富和相對穩(wěn)定的太陽能資源構(gòu)建的中、大型光伏發(fā)電系統(tǒng)，往往接入高壓輸電系統(tǒng)供給遠距離負荷。

集中式光伏電站以地面光伏電站為主，其主要應(yīng)用形式有常規(guī)地面電站(平地)，山地光伏電站、農(nóng)光互補光伏電站、水上光伏電站以及林光互補光伏電站等，其中應(yīng)用最為廣泛是山地光伏與平地光伏。

1、山地光伏

無人機在山地光伏進行巡檢的主要挑戰(zhàn)來自復(fù)雜的山地地形，由于地形地勢的起伏，光伏面板的相對高度隨之變化，這給無人機的巡飛帶來了技術(shù)上的挑戰(zhàn)。在巡檢時，無人機需要始終與面板保持合理的相對距離才能進行精確的檢查，并且對于飛行的傾角、方位角也有著較高的要求。

隨著無人機自動巡檢技術(shù)的成熟，針對該場景研發(fā)的“仿地飛行技術(shù)”逐漸被投入應(yīng)用。仿地飛行技術(shù)，是指無人機在作業(yè)過程中，通過正射影像采集技術(shù)獲取高程信息，設(shè)定機身與已知三維地形的固定高度，使得飛機與目標地物保持恒定高差。仿地飛行技術(shù)結(jié)合專業(yè)的無人機巡檢軟件，無人機自動生成仿地飛行航線，從而自主進行駕駛作業(yè)，并且在任務(wù)期間適應(yīng)不同的地形，根據(jù)測區(qū)地形自動生成變高航線，保持地面分辨率一致，從而保障更高的山地光伏巡檢效率。

2、大面積平地光伏

區(qū)別于山地光伏，大面積的平地光伏場站與水上光伏巡檢所面臨的挑戰(zhàn)來源于場站面積太大。對于大面積的光伏場站，運維人員數(shù)量和運維成本往往有限，人力巡檢耗時耗力，準確度不高。常規(guī)的無人機光伏巡檢由于續(xù)航問題，也難以滿足大面積巡檢的需求。

針對于這類光伏運維，無人機自動巡檢方案也進行了針對性改革，采用光伏場站面積分割與無人機斷點續(xù)飛技術(shù)。顧名思義，光伏場站面積分割指的是無人機憑借著專業(yè)的光伏巡檢軟件，自動將光伏場站分成合理的部分，以部分為單位對光伏場站進行巡檢。而斷點續(xù)飛技術(shù)，指無人機能夠進行自動斷點續(xù)飛記憶，詳細來說，當(dāng)無人機電量不足時會自動記錄當(dāng)前巡檢位置與任務(wù)進度，然后進行返航充電。當(dāng)續(xù)航完成后，無人機將自動飛行至上次巡檢結(jié)束的位置，進行續(xù)飛，大大提高了巡檢效率和巡檢范圍，避免巡檢范圍覆蓋不全、漏檢錯檢等問題的發(fā)生。

光伏場站面積分割

無論是分布式屋頂光伏還是集中式光伏，想要采取具有針對性的無人機自動巡檢方案，一款專業(yè)的無人機光伏巡檢軟件必不可少。

星邏智能深耕無人機賦能領(lǐng)域多年，致力于研發(fā)無人機全自動巡檢的軟硬件產(chǎn)品，旗下的一款星邏馭光專業(yè)光伏巡檢軟件可滿足上述所有光伏巡檢場景的需求。

針對分布式屋頂光伏，星邏馭光可以結(jié)合無人機紅外成像相機傳回的數(shù)據(jù)進行實時分析，及時發(fā)現(xiàn)組件過熱等安全隱患并進行處理，安全性提高10-20倍。同時，星邏馭光也可兼容無人機仿地飛行技術(shù)，支持無人機斷點續(xù)飛，覆蓋了集中式光伏場景的方方面面。無論是復(fù)雜的光伏場站還是先進的無人機巡飛技術(shù)，星邏馭光都能打造出高效的配套方案。

光伏面板缺陷檢測