Un vistazo desde las alturas a los campos fotovoltaicos a Gran Escala

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Las inversiones en energía solar durante la última década sumaron 1.3 trillones de dólares a nivel mundial, lo que representa la mitad del total de inversiones en Energías 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 países han decidido incrementar su presupuesto en proyectos de desarrollo sustentable.

En México, la Asociación Mexicana de Energía Solar (Asolmex) confirmó que la energía solar tuvo un crecimiento del 62 por ciento 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 por ciento en la última década, de 4,621 dólares en 2010 a 1,210 dólares en 2019, según la Agencia Internacional de las Energías 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 energía.

Desafíos en la inspección de parques solares

Para poder cumplir con la demanda eléctrica, las generadoras de energía 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 país, 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 por ciento 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 batería 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 día, 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 anomalías de temperatura entre las celdas, paneles o cadenas. Al combinar los datos térmicos y visuales RBG, se puede determinar si estas anomalías de temperatura son resultado de factores físicos 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 día, lo que tomaría 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 cartografía 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 compañías que integran de drones para mejorar sus procesos sigue creciendo, compañías 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 tecnologías.