硬核！一文解析分布式光伏与集中式光伏的无人机巡检技术要点

来源：星逻智能发布时间：2022-09-26 14:17:02

光伏产业是我国战略性新兴产业之一，其发展对于调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。近年来，在国家政策引导与技术革新驱动的双重作用下，光伏产业保持快速增长态势，产业规模持续扩大，目前已在全球市场取得领先优势。

在光伏产业快速繁荣的同时，光伏运维巡检需求也逐年增高。光伏面板传统的巡检方法是运维人员高举扫描仪或借助车辆对太阳能板进行检查，巡检效率低、总体成本高，后期的运维巡检过程也存在更多的问题。不过，随着光伏产业智能制造、智能运维、智能调度等水平逐步提升，信息技术和清洁能源融合发展态势明显加速，5G、人工智能、无人机等技术及产品在光伏领域加快应用，系统化解决方案不断推陈出新，无人机光伏巡检方案已逐渐普及。目前市面上的无人机自动巡检设备包括携带双光云台的无人机、自动充电设备(无人机机场)和专业光伏巡检软件等，这些设备的组合应用赋能无人机光伏巡检，打造高效方案。

值得注意的是，常见的光伏场站分为分布式屋顶光伏和集中式光伏两大类，这两类光伏场站由于地形地势的差异、运作模式的不同，对无人机巡检方案的要求也不尽相同。要想让无人机巡检真正惠及光伏场站运维，深入了解每种场站的巡检痛点，打造针对性的巡检方案成为当务之急。

分布式光伏

分布式光伏电站是一种新型的能源综合利用方式，该类光伏电站实行“自发自用、余电上网、就近消纳、电网调节”的运营模式，发电效率高，电量损耗低，因此常常被应用于工商业建筑屋顶，公共建筑屋顶、屋顶厂房等。其中，屋顶厂房是分布式光伏电站最主要的承载形式，“屋顶发电+屋内生产”的运作模式能够最大程度地利用空间资源，提高经济效益。

与此同时，该类光伏场站的后期运维也存在着种种难题。其中最值得注意的无疑是热斑效应所引起的安全问题。光伏组件热斑效应是指在一定条件下，串联支路中存在故障、破损、一致性差或被遮蔽的太阳能电池组件，该电池片成为负载，消耗其他太阳能电池组件所产生的能量后出现过热的情况。热斑效应对电池寿命有着巨大损害，严重时可能烧毁组件甚至引起其他安全隐患。搭建在厂房屋顶之上的光伏场站和厂房本身分属于两类业主，一旦发生安全事故，不仅带来双重经济损失，更会威胁厂房内生产人员的生命安全。

因此，在此类分布式屋顶光伏巡检过程中，必须重视对光伏系统的整体监管以及对热斑效应问题的重点监控，注意太阳能电池组件是否存在龟裂、蜗牛纹、污点、植被遮挡、损坏、焊带故障等异常情况，减少光伏面板的热斑效应。无人机在巡检过程中通过双光相机监控光伏面板热斑情况，实时回传给专业光伏巡检软件，一旦出现异常，无人机可通过光伏巡检软件实现光伏缺陷精确组串的ID定位，智能诊断面板问题，并为运维人员提供处理建议。

集中式光伏

集中式光伏电站是指充分利用荒漠土地、荒山荒地、滩涂、废弃物堆放场、废弃矿区以及各类未利用地区丰富和相对稳定的太阳能资源构建的中、大型光伏发电系统，往往接入高压输电系统供给远距离负荷。

集中式光伏电站以地面光伏电站为主，其主要应用形式有常规地面电站(平地)，山地光伏电站、农光互补光伏电站、水上光伏电站以及林光互补光伏电站等，其中应用最为广泛是山地光伏与平地光伏。

1、山地光伏

无人机在山地光伏进行巡检的主要挑战来自复杂的山地地形，由于地形地势的起伏，光伏面板的相对高度随之变化，这给无人机的巡飞带来了技术上的挑战。在巡检时，无人机需要始终与面板保持合理的相对距离才能进行精确的检查，并且对于飞行的倾角、方位角也有着较高的要求。

随着无人机自动巡检技术的成熟，针对该场景研发的“仿地飞行技术”逐渐被投入应用。仿地飞行技术，是指无人机在作业过程中，通过正射影像采集技术获取高程信息，设定机身与已知三维地形的固定高度，使得飞机与目标地物保持恒定高差。仿地飞行技术结合专业的无人机巡检软件，无人机自动生成仿地飞行航线，从而自主进行驾驶作业，并且在任务期间适应不同的地形，根据测区地形自动生成变高航线，保持地面分辨率一致，从而保障更高的山地光伏巡检效率。

图例为正射影像

三维场站建模

2、大面积平地光伏

区别于山地光伏，大面积的平地光伏场站与水上光伏巡检所面临的挑战来源于场站面积太大。对于大面积的光伏场站，运维人员数量和运维成本往往有限，人力巡检耗时耗力，准确度不高。常规的无人机光伏巡检由于续航问题，也难以满足大面积巡检的需求。

针对于这类光伏运维，无人机自动巡检方案也进行了针对性改革，采用光伏场站面积分割与无人机断点续飞技术。顾名思义，光伏场站面积分割指的是无人机凭借着专业的光伏巡检软件，自动将光伏场站分成合理的部分，以部分为单位对光伏场站进行巡检。而断点续飞技术，指无人机能够进行自动断点续飞记忆，详细来说，当无人机电量不足时会自动记录当前巡检位置与任务进度，然后进行返航充电。当续航完成后，无人机将自动飞行至上次巡检结束的位置，进行续飞，大大提高了巡检效率和巡检范围，避免巡检范围覆盖不全、漏检错检等问题的发生。

光伏场站面积分割

无论是分布式屋顶光伏还是集中式光伏，想要采取具有针对性的无人机自动巡检方案，一款专业的无人机光伏巡检软件必不可少。

星逻智能深耕无人机赋能领域多年，致力于研发无人机全自动巡检的软硬件产品，旗下的一款星逻驭光专业光伏巡检软件可满足上述所有光伏巡检场景的需求。

针对分布式屋顶光伏，星逻驭光可以结合无人机红外成像相机传回的数据进行实时分析，及时发现组件过热等安全隐患并进行处理，安全性提高10-20倍。同时，星逻驭光也可兼容无人机仿地飞行技术，支持无人机断点续飞，覆盖了集中式光伏场景的方方面面。无论是复杂的光伏场站还是先进的无人机巡飞技术，星逻驭光都能打造出高效的配套方案。