Nhờ khả năng kiểm tra trên khu vực rộng lớn và cung cấp hình ảnh được chụp từ trên không có độ phân giải cao. Máy bay không người lái giúp nhiều công ty tối ưu hóa hiệu quả khi hoàn thành các nhiệm vụ nguy hiểm hoặc tốn nhiều thời gian. Và cung cấp cho các chủ đầu tư hệ thống năng lượng mặt trời dữ liệu chính xác thông qua các công nghệ mới, chẳng hạn như cảm biến nhiệt, đảm bảo rằng các hoạt động được tiến hành hiệu quả hơn

Máy bay không người lái đóng một vai trò quan trọng trong nhiệm vụ cung cấp các thông tin chính xác, tiết kiệm chi phí vận hành

Ngành năng lượng mặt trời

Tình hình chung

Trước những lo ngại ngày càng tăng về biến đổi khí hậu và lượng khí thải carbon. Nhiều quốc gia trên thế giới đã tăng cường đầu tư vào các dự án năng lượng tái tạo. Điện mặt trời đã và đang là một giải pháp được ưu tiên nhiều nhất. Ngân sách đầu tư vào năng lượng mặt trời đạt đến 1,3 nghìn tỷ USD, chiếm một nửa tổng tài sản đóng góp vào sự tăng trưởng của năng lượng tái tạo.

Một trong những lý do giải thích cho việc áp dụng rộng rãi của các giải pháp năng lượng mặt trời là do việc giảm tổng chi phí lắp đặt. Mục tiêu hiện tại là tiếp tục làm cho điện mặt trời có giá cả phải chăng trên toàn thế giới. Để đạt được điều này, các chủ đầu tư năng lượng mặt trời phải tối ưu hóa hoạt động và tạo ra giá trị trong toàn bộ quá trình tạo ra năng lượng

Những thách thức trong việc kiểm tra Năng lượng mặt trời

Để đáp ứng nhu cầu năng lượng, các công ty năng lượng mặt trời phải lắp đặt hàng nghìn tấm pin mặt trời được phân bổ trên những khu vực rộng lớn, thường được chiếu xạ cao. Về cơ bản, một hệ thống năng lượng mặt trời cần khoảng 2.500 mẫu Anh để cung cấp năng lượng cho 100.000 hộ gia đình.

Đánh giá năng lượng mặt trời truyền thống bao gồm việc kiểm tra từng bảng điều khiển bằng camera nhiệt để kiểm tra các tấm pin hoặc cáp bị lỗi. Trong quá trình này, nhân viên phải theo dõi thủ công các vị trí của bảng điều khiển bị lỗi để tiến hành bảo trì. Phương pháp kiểm tra này không hiệu quả và dẫn đến khối lượng công việc nặng hơn. Đôi khi gây nguy hiểm cho các đội bảo trì và vận hành.

Việc tích hợp công nghệ bay không người lái đã cải thiện hiệu quả và độ chính xác của quá trình kiểm tra. Máy bay không người lái như DJI Matrice 300 RTK, được trang bị tải Zenmuse H20T. Có thể khảo sát các khu vực rộng lớn hệ thống năng lượng mặt trời, thu thập hình ảnh nhiệt và RGB có độ phân giải cao trong một chuyến bay.

Máy bay không người lái liên tục được sử dụng trong các hệ thống năng lượng mặt trời để cải thiện hoạt động kiểm tra. Đặc biệt là các khu vực bị chiếu xạ cao và tạo ra một loạt các vấn đề cho các nhóm ngay tại hiện trường. Việc sử dụng máy bay không người lái giúp giảm 70% thời gian kiểm tra, giảm đáng kể so với các phương pháp truyền thống.

Quy trình kiểm tra

Đánh giá trang trại năng lượng mặt trời

Đầu tiên, nhóm kiểm tra cần xác nhận kích thước của hệ thống năng lượng mặt trời trước khi chuẩn bị một kế hoạch hiệu quả. Trong giai đoạn này, mỗi cuộc kiểm tra đều có những đặc điểm riêng, nhưng có những khía cạnh chung nhất định cần phải lưu ý. Bao gồm diện tích của trang trại, số lượng tấm pin được lắp đặt và công suất sản xuất điện.

Lập kế hoạch chuyến bay

Kế hoạch bay được lập dựa trên thông tin thu thập trong giai đoạn đánh giá và năng lực của đội kiểm tra (các máy bay không người lái và phi công có sẵn). Sau khi đánh giá khoảng cách lấy mẫu mặt đất (GSD) theo yêu cầu của khách hàng và dung lượng pin của máy bay, có thể xác nhận diện tích tối đa mà mỗi chuyến bay có thể bao phủ. Sau đó các kế hoạch bay này được nhập vào ứng dụng DJI Pilot, hỗ trợ để chuẩn bị cho phi công thực hiện chuyến bay.

Thu thập dữ liệu

Đến thời điểm này, nhóm kiểm tra cần có các thông tin cần thiết và kế hoạch bay để bắt đầu hoạt động. Nên sử dụng nhiều pin và phải đảm bảo rằng pin được thay và sạc lại thường xuyên để tối ưu hóa quy trình làm việc. Tùy thuộc vào quy mô hệ thống năng lượng mặt trời và kế hoạch bay, các đội kiểm tra thường có thể thực hiện 25 chuyến bay và thu thập hơn 6.500 hình ảnh mỗi ngày.

Phân tích & Xử lý dữ liệu

Tất cả dữ liệu thu thập được cần được lưu trữ và sắp xếp để xử lý. Phần mềm đo ảnh tái tạo lại hệ thống chỉnh hình RGB và bản đồ nhiệt từ các hình ảnh thu được. Điều chỉnh vị trí bằng cách sử dụng điểm kiểm soát mặt đất. Sau khi thiết lập các điều chỉnh về sự tái thiết và định vị, các tệp bản đồ được tích hợp vào Hệ thống Thông tin Địa lý, nơi các nhóm bảo trì có thể nhanh chóng xác định các điểm bất thường phản ánh những lỗi tiềm ẩn

Hình ảnh RGB và hình ảnh nhiệt

Hình ảnh từ trên không cung cấp góc nhìn rộng hơn về các hệ thống năng lượng mặt trời và cho phép các nhóm bảo trì nhận được thông tin có giá trị trong thời gian thực, như trạng thái của mỗi bảng điều khiển. Khi phân tích bản đồ nhiệt, xác định các vấn đề tiềm ẩn dễ dàng hơn bằng cách phát hiện các dị thường về nhiệt trên các ô, chuỗi hoặc bảng.

Kết hợp dữ liệu nhiệt và RGB giúp xác định xem dị thường nhiệt có phải do lỗi vật lý trên bảng điều khiển, chẳng hạn như tách lớp, vết nứt, bụi hoặc các vấn đề bên trong như không thể kết nối với bảng điều khiển do biến tần hoặc cáp hỏng hóc hay không.

Hiệu quả thời gian

Một trong những lý do chính sử dụng máy bay không người lái để kiểm tra bảng điều khiển năng lượng mặt trời là tăng hiệu quả trong việc tiết kiệm thời gian. Bằng cách sử dụng hai đội bay không người lái, có thể kiểm tra khoảng 617 mẫu Anh trong một ngày. Trong khi sẽ mất ba hoặc bốn tháng nếu kiểm tra thủ công.

Việc sử dụng hình ảnh từ trên không không chỉ góp phần nâng cao hiệu quả trong việc phát hiện sai sót mà còn giúp ích rất nhiều cho việc bảo trì. RBG và bản đồ nhiệt cung cấp dữ liệu vị trí chính xác của các lỗi và sự cố, làm tăng đáng kể độ chính xác của các hoạt động trên mặt đất và giảm sai sót do con người.

Lưu giữ hồ sơ

Lưu giữ hồ sơ về các lần kiểm tra trước rất hữu ích cho việc tìm ra nguyên nhân đằng sau các lỗi trên bảng điều khiển. Trong một số trường hợp, các vấn đề với pin mặt trời không giải thích cho việc thay thế bảng điều khiển, nhưng vẫn phải theo dõi chúng để ngăn ngừa những hỏng hóc lớn. Để làm cho dữ liệu lịch sử có giá trị hơn, bạn nê kiểm tra trên không sau khi hoàn thành cài đặt và sử dụng dữ liệu kết quả làm cơ sở cho việc kiểm tra trong tương lai.

Hiệu quả đầu ra

Việc phát hiện sớm các phần tử bị lỗi trong hệ thống năng lượng mặt trời sẽ giúp ngăn ngừa những thiếu hụt lớn về sản lượng. Nhóm bảo trì phát hiện ra các lỗi có thể xảy ra càng nhanh thì họ càng có thể nhanh chóng phản hồi và ngăn chặn các lỗi hệ thống lớn. Cuối cùng, việc kiểm tra và bảo trì được tiến hành hiệu quả bảo vệ lợi ích của các nhà đầu tư và đảm bảo rằng nhu cầu về năng lượng sạch có thể được đáp ứng với hiệu quả đáng kinh ngạc.

Các ứng dụng của máy bay không người lái trong đời sống:

 An toàn công cộng: Cứu hộ, cứu nạn; Phòng cháy, chữa cháy; Giám sát an toàn giao thông; Thực thi Pháp luật…

 Xây dựng: Các công trình, tòa nhà… https://agstech.vn/xay-dung/

 Cơ sở hạ tầng: cầu đường, mạng lưới điện… https://agstech.vn/co-so-ha-tang/

 Năng lượng: Năng lượng điện mặt trời, điện gió, khí đốt… https://agstech.vn/nang-luong/

 Nông nghiệp: Phun thuốc, bón phân, rải hạt…

 Truyền thông, Du lịch: Chuyển đổi số du lịch, dựng mô hình các địa điểm du lịch và trải nghiệm du lịch qua VR…