Estudios de caso

Aumentar la eficacia de la inspección solar con drones

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Share | 09/10/2018

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Introducción

Las tecnologías UAV (vehículos aéreos no tripulados) aportan una mayor eficiencia operativa a la gestión de activos solares. Para cuantificar estos beneficios, comparamos el tiempo, los costes y los resultados de sus inspecciones con drones 100% IR con los escenarios de inspección manual pertinentes en cuatro instalaciones solares. Estas comparaciones, documentadas a continuación, arrojaron los siguientes resultados:

Drones Increased Efficiency by 97%

Drones Saved an Average of $1,254/MW 

Descripciones de los lugares de ensayo

Sitio 1:
Mantenimiento preventivo de 74MW en Sunrall, MS
Comparación: Pruebas de pinzamiento con pruebas de trazado de curvas del 20% IV

Sitio 2:
Mantenimiento preventivo de 30 MW en Spargue, CT
Comparación: Pruebas de Voc/lsc en la caja del combinador con inspección visual

Sitio 3:
Puesta en servicio de 21 MW en Rincón, GA
Comparación: escaneado IR manual al 100% con pruebas de trazado de curvas IV al 15%.

Sitio 4:
Puesta en servicio de un sistema de 12,5 MW en Herald, California
Comparación: Prueba de trazado de curvas 100% IV

Condiciones del lugar de pruebas

Factores ambientales controlados para garantizar la máxima calidad de los datos térmicos.

  • Irradiancia del lugar superior a 600 vatios/m2
  • Velocidad del viento inferior a 15 mph
  • Nubosidad inferior a 2/8
  • Orientación del panel 5 ° – 60 °, donde 0 ° es horizontal
  • Mediodía solar con ajustes para minimizar el sombreado del emplazamiento

Recogida de datos

Para crear ortomosaicos de calidad se necesitan parámetros de vuelo de cuadrícula que utilicen ajustes de solapamiento elevados y una frecuencia de captura alta. Los ajustes ajustables incluyen la altitud, la superposición, las relaciones de imagen, el formato de archivo y el ajuste de ganancia de la cámara térmica.

Cada lugar se sobrevuela dos veces, utilizando sensores diferentes y a altitudes distintas. Un vuelo recoge imágenes RGB, mientras que un segundo vuelo recoge imágenes térmicas. El tiempo de inspección del dron es de 10 min/MW.

Ingeniería de datos

Los conjuntos de datos RGB y térmicos se combinan y los defectos se detectan mediante procesamiento automatizado y revisión manual. El proceso incluye el delineado de cada panel individual, la identificación y geolocalización de las anomalias térmicas, y el control manual de la calidad y la clasificación de los defectos. Las categorías de notificación de defectos incluyen puntos calientes, submódulos, módulos, cadenas parciales y cadenas completas.

Entrega de datos

Una vez procesados y analizados, los datos se entregan al cliente en un formato fácil de usar y práctico. El tiempo total desde la recogida de datos hasta su entrega es inferior a 5 días laborables.

Informes de inspección en PDF: Resúmenes de alto nivel de los resultados de las inspecciones.

Portal en línea Webmaps: Plataforma interactiva de alojamiento de datos que incluye una representación visual de los resultados de las inspecciones aéreas y un conjunto de datos exportables, georreferenciados e interactivos.

Aplicación de reparación in situ: Aplicación para teléfonos inteligentes que dirige a los técnicos a los módulos que funcionan mal y permite cargar los resultados del mantenimiento correctivo o de la validación de campo in situ.

Precisión de los datos

Para comprobar la precisión de nuestros datos, tomamos los resultados de una inspección solar con dron y enviamos una inspección manual a las mismas plantas. Los resultados de la inspección manual reflejaron los resultados de los datos del dron con una precisión del 99%, pero la inspección manual tardó dos días en cada lugar, frente a las dos horas que tardó el dron.

Resultados

Comparando el tiempo de inspección con drones con las inspecciones manuales pertinentes en los 4 centros, observamos un aumento de la eficacia de la inspección del 97%.

Por MWdc, el ahorro de costes gracias al aumento de la eficiencia osciló entre los 107 y los 1717 dólares por MW, con una media de 1254 dólares/MW de ahorro de costes.

  Emplazamiento 1 Emplazamiento 2 Emplazamiento 3 Emplazamiento 4
Talla 74MW 30 MW 21MW 12,5 MW
Tiempo de inspección con drones 24 horas 6 horas 7 horas 4 horas
Tiempo de inspección manual 778 horas 293 horas 208 horas 195 horas
Horas de trabajo peligrosas evitadas 754 horas 287 horas 201 horas 191 horas
Mayor eficacia 97% 98% 97% 98%
Ahorro neto $68,399 $25,485 $17,063 $19,552

Además, los grandes centros en los que sólo un porcentaje (por ejemplo, el 20%) de la instalación se somete al trazado de curvas IV cada año se beneficiarán de las mayores oportunidades de ingresos que ofrece el escaneado IR al 100%. En este caso, el emplazamiento 1 obtuvo 91 $/MW adicionales en concepto de mayores oportunidades de ingresos.

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