L’uso dei droni nelle ispezioni degli impianti fotovoltaici è determinante per quanto riguarda il risparmio tempo. Il nostro partner UCAIR li usa in combinazione con il Project Management Map2Fly per mappare l’intero workflow dell’ispezione.

I droni velocizzano le ispezioni degli impianti fotovoltaici

Nel 2017, 128 ispezioni hanno rilevato avarie nel 75% degli impianti esistenti. I guasti più comuni erano gli hotspot. Quest’ultimi possono essere facilmente individuati con una termocamera di un drone. Inoltre, l’ispezione di pannelli, con una dimensione massima di 10 MWp (megawatt-picco), richiede solo un giorno con l’utilizzo di questi velivoli.

I cinque guasti più comuni degli impianti fotovoltaici

PV Solar Photovoltaik

5 immagini dei danni più comuni negli impianti fotovoltaici (Fonte: UCAIR)

PID

Il PID, ossia il Potential induced degradation consiste in una differenza di potenziale tra celle solari e terra che causa tensioni negative in eccesso tra le celle e i moduli. Nel peggiore dei casi, possono verificarsi corto circuiti che, a loro volta, innescherebbero degli incendi.

Hotspot

Le cause degli hotspot sono lo sporco, i danni meccanici e i guasti all’interno del modulo, come i giunti di saldatura sporchi. Questo provoca una riduzione di resistenza in una cella e quando la tensione aumenta, si verifica un corto circuito. Ciò significa che gli hotspot sono da riparare immediatamente, poiché il rischio di incendio è alto.

Contaminazioni

I moduli sporchi generano meno o nessuna elettricità. Le ragioni possono essere polvere, insetti morti o escrementi di uccelli. Di solito, i moduli sono inclinati, in modo che gran parte dello sporco venga pulito naturalmente quando piove. Tuttavia, nelle estati asciutte, esso può depositarsi lo stesso sulle superfici. In questo caso, è necessaria una pulizia da parte degli operatori. Può capitare, inoltre, che i pannelli di alcuni sistemi presentino un angolo di inclinazione troppo scarso. Di conseguenza, rimane della sporcizia in eccesso che non viene lavata via dalla pioggia.

Sottostringa guasta

I moduli solari sono generalmente composti da 3 sottostringhe. Il malfunzionamento di una di queste può essere facilmente individuato con una termografia (vedi figura sopra). Tali guasti sono spesso dovuti a diodi di bypass difettosi. Essendo, quindi, ogni modulo diviso in tre 3 parti, il guasto di anche una sola stringa riduce le prestazioni del 33%.

Più grande è l’impianto, maggiore è la probabilità di riscontrare un guasto

Secondo lo studio UCAIR, le probabilità di avarie o contaminazioni, negli impianti con una potenza che supera i 100 kWp, è del 100%.

Danni e sporcizia sono ben riconoscibili sulle immagini termiche (le termografie).

Dato che le termocamere rilevano differenze di temperatura grazie ai pixel, l’area danneggiata o sporca viene individuata con estrema precisione. Questo significa che può essere pulita prima della manutenzione e riparata dopo l’ispezione. Ciò garantisce il funzionamento dell’impianto e un rendimento maggiore.

Pulizia degli impianti fotovoltaici

I sistemi fotovoltaici contaminati hanno una resa inferiore perché condizionano il funzionamento delle singole celle. Per determinare se un sistema opera in modo efficiente, è necessario prima verificarne il rendimento. L’accumulo di sporco è un processo graduale e l’operatore spesso trascura il valore a cui fare riferimento. In questo caso, un’ispezione termografica può creare chiarezza e visualizzare le parti sporche. L’ispezione di grandi pannelli può richiedere molto tempo se eseguita da un tecnico con una videocamera portatile. A tal scopo, i droni sono di grande aiuto, perché coprono vaste aree in poco tempo. Inoltre, i dati registrati dalle sue termocamere sono anche più dettagliati, infatti l’angolo di ripresa, che un drone può raggiungere, è di gran lunga migliore di una fotocamera portatile. Ad esempio, è molto più facile evitare i riflessi nelle immagini.

Anche l’ambiente circostante svolge un ruolo fondamentale per quanto riguarda l’accumulo di sporcizia su un impianto. Se ci sono molti alberi in zona, il polline, le foglie o gli aghi possono contaminare le strutture. Dato che sugli alberi sono spesso presenti nidi di uccelli, è possibile che le superfici siano contaminate da feci.

Nelle zone asciutte bisogna pulire con frequenza perché le precipitazioni sono rare e non puliscono il sistema regolarmente.

Impianto fotovoltaico con 146 MWp nel deserto di Atacama in Cile. Foto: Antonio Garcia

Impianto fotovoltaico con 146 MWp nel deserto di Atacama in Cile. Foto: Antonio Garcia

Come regola generale, UCAIR raccomanda di controllare i pannelli fotovoltaici almeno ogni 1-2 anni oppure ogni qualvolta che si registra un calo di rendimento. La manutenzione deve essere sempre preceduta da un’ispezione, per individuare, non solo la sporcizia, ma anche tutti i guasti presenti. La pulizia di un impianto costa dai 1,50 ai 2,50 € al m² ma tali costi possono essere ammortizzati, se si effettuano controlli regolari con un drone. In un periodo da due a tre anni, un impianto fotovoltaico può raggiungere un calo del 15%, solo per questo.

Se si aggiungono i danni rilevati dalle ispezioni dell’UCAIR sul 75% degli impianti, possiamo solo confermare l’importanza di tali operazioni.

Integrazione del Project Management per migliorare ulteriormente il workflow

I droni facilitano il lavoro durante l’ispezione, tuttavia esso resta solo uno strumento da integrare nelle attività quotidiane. Grazie all’integrazione di oltre 165 fonti valide per i geodati, il nostro database è il più esteso sul mercato al momento. Ciò consente una pianificazione accurata e di evitare le zone dove vige il divieto di volo.

Un altro punto di forza è la gestione della flotta. Per un’azienda come UCAIR, che dispone di numerosi droni e piloti, questa funzione rappresenta un chiaro vantaggio rispetto ai metodi convenzionali per la catalogazione delle scorte. I piloti a loro volta possono visualizzare direttamente la rotta del volo e richiamare i dati dell’intero progetto.

L’applicazione da parte del partner UCAIR testimonia come sia possibile integrarlo nelle operazioni quotidiane. Inoltre assiste e coordina le implementazioni dei droni nelle fasi di pianificazione, sorveglianza aerea e analisi dei dati raccolti.

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