Inspecciones de Parques Solares con Drones: ¿Cómo las hacemos?

3 abril, 2020
Te contamos con detalle cómo realizamos las inspecciones de parques solares con drones, la metodología que utilizamos y el tipo de informe que entregamos.
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En este artículo vamos a contarte con detalle cómo realizamos las inspecciones de parques solares con drones, la metodología que utilizamos y el tipo de informe que entregamos. Si te surgiera cualquier duda durante la lectura, envíanos la consulta a nuestro e-mail y te responderemos lo antes posible.

Si por otra parte no tienes claro cómo los drones son clave en las revisiones de los parques solares, entonces visita nuestra página Revisión de plantas fotovoltaicas y térmicas con drones.

¿Cómo se integra la revisión con drones en los parques solares?

Se espera que la energía solar se convierta en uno de los pilares de la industria energética en nuestro país. Durante 2018 y especialmente a lo largo de 2019, se han incrementado sustancialmente las instalaciones fotovoltaicas, gracias a las expectativas que ha creado la eliminación del impuesto al sol y la progresiva supresión de trabas burocráticas. Y con respecto a las centrales termosolares (que también revisamos con nuestros drones), donde España es líder mundial en cuanto a capacidad de producción, se prevé doblar la capacidad instalada actual en los próximos diez años. Estamos hablando por tanto de un sector crucial para la producción de energía a nivel nacional, siendo de vital importancia que podamos disponer siempre de un rendimiento óptimo en las instalaciones.

Estamos hablando de un sector crucial para la producción de energía a nivel nacional

¿Cuál es el papel de los drones en la optimización de este rendimiento? Nuestro propósito es bien claro: conseguir el mayor nivel de detalle en la obtención de los datos clave que requieren los clientes para su posterior tratamiento e interpretación.

Eso hace que la planificación de nuestro trabajo, definir muy bien qué vamos a capturar, y cómo lo hacemos, ya sea fotografía o vídeo, sea crucial.

Las fases clave para la revisión con drones de los parques solares son:

  • Planificación: definir objetivos, requerimientos técnicos y selección de soluciones.
  • Inspección: elaborar los planes de vuelo, recolectar los datos y organizarlos.
  • Procesamiento de datos: generación de mapas infrarrojos y visuales y el análisis automatizado de las fallas.
  • Resultados: interpretación de los mapas IR / RGB, imágenes de componentes y presentación de informes especializados.
  • Acciones correctivas: el objetivo de todo lo anterior, poder llevar a cabo las reparaciones necesarias en celdas, paneles, cadenas, etc.

Es fundamental que definamos muy bien nuestros objetivos para la revisión, los requerimientos técnicos que plantean dichos objetivos y la solución de software empleada para la interpretación de los datos obtenidos. No es lo mismo una una verificación de instalación que una inspección rutinaria o una específica de resolución de fallas.

Es muy importante la resolución de la imagen que proporcionamos. Por supuesto, en cuanto más resolución mejor, ya que todo está relacionado con una fórmula muy sensible para determinar la resolución mínima con la que tenemos que trabajar para realizar el mosaico o mapa termal apropiado.

¿Qué importancia tienen los factores ambientales?

A la hora de realizar una inspección en una planta fotovoltaica debemos verificar que las condiciones ambientales son las correctas para asegurarnos que los valores recolectados son útiles para la detección de fallas. Los tres factores clave son:

  • La temperatura del aire.
  • La radiación solar.
  • La nubosidad.

El cielo tiene que estar despejado, ya que las nubes reducen la radiación y pueden generarse interferencias o efectos sombreados. Debemos contar con unas condiciones óptimas, de 600 watts/m2 como mínimo.

Siempre es preferible que no haya viento, aparte de por su efecto sobre la capacidad de vuelo de nuestro dron, porque llegaría a enfriar el panel y afectar el gradiente térmico.

¿Cuáles son las fases del proceso de inspección?

El proceso de inspección tiene un flujo de trabajo donde la planificación y la organización de los vuelos es el factor clave. Las fases son:

  • Reconocimiento inicial del parque fotovoltaico.
  • Elaboración de los planes de vuelo, determinada por: el área máxima a cubrir y la cantidad de vuelos requerida.
  • Configuración de los vuelos en DJI Pilot Ground Station.
  • Ejecución de los vuelos en el terreno.
  • Almacenamiento y organización de datos.

Un factor determinante para nuestros planes de vuelo es siempre el rendimiento de nuestras baterías: es por ello fundamental disponer de múltiples recargas, La captura de los datos en condiciones óptimas para nuestros drones y cámaras significará el 90% del éxito de nuestro mapeo termal.

La organización de los datos obtenidos.

Nuestra media de capturas diarias viene a ser de 6000 a 7000 imágenes, lo cual es muchísima información. Por ello, es fundamental tener una buena organización de las imágenes para poder utilizar el software de procesamiento de manera eficiente. Para esto debemos organizar las imágenes en carpetas en base al formato usado en la adquisición de la data termal, separándolas en secciones del campo capturado. Disponer de una correcta administración de nuestros datos nos facilitará mucho la posterior manipulación de los mismos.

Por ejemplo, si la climatología no acompaña, entonces los datos no serán recogidos en las mejores condiciones. Esto hay que adelantarlo con aplicaciones de metereología para garantizar que los datos son buenos.

Lo ideal es poder identificarlos correctamente antes de su procesamiento, ya que el procesamiento lleva mucho tiempo y no podemos arriesgarnos a tener unos resultados que luego no sean óptimos o incluso ni tan siquiera aceptables.

¿Qué resultados obtenemos a partir de los datos procesados?

Una vez tenemos las imágenes organizadas, utilizamos softwares adecuados para la creación de mapas visuales y térmicos de las plantas que nos ayudarán a identificar y localizar las fallas.

Los productos más relevantes son:

  • Mapas de reflectancia en formato RJPG o TIFF (mapeo termal)
  • Reporte detallado de fallas
  • Georeferenciación de los paneles con daño

La combinación de imágenes visuales (RGB) con imágenes térmicas es vital, ya que las primeras nos sirven para poder identificar en mayor detalle los paneles y luego con algoritmos poder identificarlos uno a uno. Las imágenes térmicas son más limitadas en resolución, lo cual obliga a que los drones tengan que volar más bajo, y de esa forma, hay que hacer más vuelos. De media, 15-16 vuelos con cámara térmica, se pueden cubrir con 1 solo vuelo en RGB.

Tipos de fallas que detectamos

Con la realización de inspecciones termográficas mediante drones en intalaciones fotovoltaicas (y también en termosolares), obtenemos imágenes termográficas que nos muestran con claridad si algunas partes de los módulos están más calientes que otras. Según la forma y la ubicación en el módulo, los puntos y las áreas calientes nos indican que pueden existir elementos que impiden el funcionamiento correcto de la instalación o defectos en los módulos o celdas.

Algunos de los ejemplos de fallas que tenemos catalogados son:

  • Defecto de celda: normalmente se presenta como un punto caliente bien definido con geometría rectangular.
  • Cortocircuito: varios puntos calientes repartidos por todo el panel.
  • Diodo-Diodo de protección activado: lo que se conoce habitualmente como Diodo Bypass.

Nuestras recomendaciones para las inspecciones.

Recomendaciones para inspecciones con drones en parques solares.

Como ya sabemos, los drones son herramientas que nos permiten realizar las inspecciones de manera más eficiente. Para asegurar que los datos recolectados cumplen con los requisitos de calidad y los objetivos de la inspección, debemos seguir las siguientes recomendaciones:

  • Utilizar cámaras termográficas adecuadas. Por supuesto que sean radiométricas y también que tengan la mayor resolución posible.
  • Los valores de radiación solar deben ser siempre superiores a 600 W/m2
  • Evitar sombreados y reflexiones, sobre todo en las capturas visuales.
  • El solape mínimo es un dato fundamental tanto para las imágenes en RGB como para las térmicas. Trabajaremos siempre con unos mínimos del 80%, e incluso del 90% en las cámaras infrarrojas.
  • El GSD debe ser como mínmo de 1cm por píxel para las visuales, y dada la menor resolución de las térmicas, lo ideal son 3.5cm aunque el mínimo lo podemos definir en 4.5cm/píxel. En este caso, en cuanto más bajo volemos, mejores resultados obtendremos.
  • Gimbal siempre en cenital y la captura paralela a la ruta principal.

Beneficios de las inspecciones con drones.

De una forma resumida y para que podamos verlos en su conjunto, los beneficios de las inspecciones con drones son:

  • Mayor eficiencia. Los drones ayudan a recolectar la información más rápido que las inspecciones tradicionales. Por lo habitual un programa de mantenimiento de 3-4 meses se puede hacer en cuestión de semanas y como mucho un mes con los drones.
  • Información más confiable. Identificar las fallas potenciales con la ayuda de datos infrarrojos y visuales.
  • Mejora la productividad de la planta, ya que podemos prever la reducción en la eficiencia de la misma al obtener información más detallada. Desde el mismo inicio de las revisiones obtenemos ya mejoras de forma consistente.
  • Evitar la fatiga del personal y con ello reducimos muy considerablemente los riesgos humanos. Realizamos las inspecciones sin necesidad de exponer al personal de la planta a pesadas condiciones de trabajo.
  • Mejor manejo de la información. Almacenamos los datos históricos y resultados de las inspecciones de una manera más eficiente.

Todas estas ventajas están dando lugar a que la mayoría de empresas que tienen las concesiones de los parques cuenten ya con este tipo de herramientas y soluciones para llevar a cabo las inspecciones períodicas de sus parques solares.

Nuestras soluciones: drones y cámaras DJI.

Para los trabajos técnicos con drones profesionales, disponemos de soluciones completas para todo tipo de inspecciones y revisiones industriales.

Para las inspecciones en parques solares con drones utilizamos nuestra plataforma DJI Matrice 210 V2, la más avanzada de DJI.  Este equipo es una plataforma totalmente versátil a la que acoplamos nuestra cámara dual DJI XT2, también la más avanzada del mercado en su categoría, con sensor térmico FLIR Tau 2 a 640x512px y cámara visual 4K. Si es necesario, podemos montar también nuestra cámara X5R u otras cargas especializadas como la Z30.

Si has llegado hasta aquí esperamos que puedas dejarnos tus comentarios a continuación, y por supuesto, envíanos tus dudas y preguntas a nuestro correo de contacto.


Resumen. Los pasos clave de la inspección.

¿Cómo se integra la revisión con drones en los parques solares?

  1. Planificación previa

    Definir objetivos, requerimientos técnicos y selección de soluciones.

  2. La inspección propiamente dicha

    Elaborar los planes de vuelo, recolectar los datos y organizarlos.

  3. Procesar los datos (imágenes RGB + Térmicas)

    Generación de los mosaicos y mapas infrarrojos y visuales y el análisis automatizado de las fallas.

  4. Presentar los resultados obtenidos

    Interpretación de los mapas IR / RGB, imágenes de componentes y entrega de informes especializados.

  5. Realizar las acciones correctivas

    Llevar a cabo las reparaciones necesarias en las celdas, paneles, cadenas, etc. del parque solar.

Agradecimientos: Inspecciones de Parques Solares con Drones. Webinar. DJI Interprise Latam.

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