El uso de drones permite reducir el tiempo de inspección de parques solares en un 70% y con su ayuda se pueden auditar hasta 250 hectáreas en un dÃa.
La revisión del estado del parque solar usando drones crece al ritmo de una industria floreciente, la de la energÃa solar. Las inversiones en energÃa solar durante la última década sumaron 1.3 trillones de dólares a nivel mundial, lo que representa la mitad del total de inversiones en energÃas renovables, de acuerdo con datos del Programa de Medio Ambiente de las Naciones Unidas. Esto se ha dado debido a las preocupaciones sobre el cambio climático y las emisiones de carbono, por lo que diferentes paÃses han decidido incrementar su presupuesto en proyectos de desarrollo sustentable.
En México, la Asociación Mexicana de EnergÃa Solar (Asolmex) confirmó que la energÃa solar tuvo un crecimiento del 62% durante 2019 y las inversiones realizadas para el desarrollo de proyectos alcanzó los 8.5 millones de dólares, generando más de 64 mil empleos y reduciendo más de 60 millones de toneladas de dióxido de carbono.
Esta tendencia también involucra factores económicos, ya que el costo de instalación por kW ha bajado en un 73% en la última década, de $4,621 dólares en 2010 a $1,210 dólares en 2019, según la Agencia Internacional de las EnergÃas Renovables (IRENA). El objetivo es continuar reduciendo costos y para lograr esto, los administradores de los parques solares necesitan optimizar las operaciones y aumentar el valor agregado en todo el proceso de generación de energÃa.
DesafÃos en la inspección de parques solares
Para poder cumplir con la demanda eléctrica, las generadoras de energÃa necesitan instalar miles de paneles solares y distribuirlos a través de grandes áreas con alta radiación solar. Por ejemplo, actualmente en México existen 63 centrales solares en funcionamiento en 16 estados del paÃs, incluyendo la Planta Villanueva la cual cuenta con 2.3 millones de panales solares; convirtiéndola en el proyecto fotovoltaico más grande del continente americano.
Las inspecciones tradicionales de los parques solares consisten en revisar cada uno de los paneles con la ayuda de una pistola de temperatura laser. Luego de identificar fallas en los paneles solares, el personal en campo debe registrar la ubicación de estos paneles para futura referencia y reparación. Debido a las dimensiones de los parques solares, estos métodos tradicionales son ineficientes y perjudiciales para los equipos involucrados.
Inspección de parques solares con drones
Los drones aumentan la eficiencia y precisión de las inspecciones solares, logrando reducir el tiempo de inspección en un 70% con respecto a los métodos tradicionales. Equipos como el DJI Matrice 210 RTK V2 equipados con cámaras térmicas como la Zenmuse XT2, son capaces de realizar inspecciones de grandes áreas recolectando imágenes RGB y térmicas de alta resolución.
La revisión del estado del parque solar usando drones no es solo sobrevolar el área y capturar imágenes. El proceso involucra una planificación y conocimiento del área a trabajar. Existen algunos pasos recomendados para ejecutar una inspección exitosa:
- Análisis del parque solar: conocer el área del parque solar, numero de paneles instalados y la capacidad de generación.
- Plan de vuelo: son creados con base en la información recolectada en la fase de análisis y la capacidad de inspección de los equipos (drones y pilotos disponibles). Tomando en consideración el GSD requerido (Ground Sample Distance) y el tiempo de baterÃa por vuelo, se definen las áreas y alturas de vuelo.
- Recolección de datos: dependiendo del plan de trabajo y las dimensiones del parque solar, algunos equipos pueden ejecutar hasta 25 vuelos por dÃa, recolectado unas 6,500 imágenes.
- Organización y procesamiento de datos: la información recolectada es almacenada y organizada para su procesamiento.
Beneficios del uso de drones para inspecciones aéreas
Imágenes térmicas y RGB. Las imágenes aéreas otorgan una amplia perspectiva del estatus del parque solar y permiten que los equipos de mantenimiento se enfoquen en los puntos que reflejan potenciales fallas. Estas, a su vez, facilitan la detección de fallas con base en las anomalÃas de temperatura entre las celdas, paneles o cadenas. Al combinar los datos térmicos y visuales RBG, se puede determinar si estas anomalÃas de temperatura son resultado de factores fÃsicos como de laminado, rupturas y polvo; o si se debe a problemas de conexión como inversores y fallas en el cableado. Las imágenes aéreas y térmicas proveen la ubicación precisa de la falla, haciendo que el trabajo en campo sea más preciso y con menor margen de error.
Eficiencia. Una de las razones principales para integrar drones en la inspección de parques solares es la reducción en el tiempo de inspección. De acuerdo con información de inspectores de parques solares, al utilizar drones se pueden auditar 250 hectáreas en un dÃa, lo que tomarÃa 3 o 4 meses con los métodos tradicionales de inspección.
Eficiencia de rendimiento. La detección temprana de elementos defectuosos ayuda a prevenir ineficiencias en la producción energética. Mientras más rápido se puedan detectar las posibles fallas, mejor la respuesta y menor la probabilidad de fallas mayores en el sistema.
El uso de drones continúa expandiéndose
Con el surgimiento de soluciones enfocadas a empresas, es importante seleccionar las herramientas adecuadas para la tarea a realizar. Las inspecciones energéticas usualmente requieren soluciones con cámaras térmicas, en cambio operaciones de cartografÃa requieren más precisión en la ubicación con módulos RTK. Es importante saber el resultado que se quiere obtener a partir de la integración de los drones y seleccionar la mejor solución con base en esas necesidades.
Mientras el número de compañÃas que integran de drones para mejorar sus procesos sigue creciendo, compañÃas como DJI continúan desarrollando nuevas soluciones para cubrir las necesidades de los diferentes sectores. La versatilidad y aplicación de los drones ha permitido incorporar procesos más seguros y eficientes, abriendo oportunidades para mejoras y un futuro prometedor para este tipo de tecnologÃas.