中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：不久前，谷歌人工智能圍棋軟件AlphaGo 在與圍棋名將李世石的人機(jī)大戰(zhàn)中以4：1的總比分輕松碾壓李世石。一夜之間，人工智能引發(fā)了全球性的關(guān)注。AlphaGo的勝利，恰似宣告了一個(gè)嶄新的“人工智能”時(shí)代的來臨。
放眼現(xiàn)代人類的生活，從蘋果手機(jī)的智能Siri到上海迪斯尼樂園爆紅的超萌智能垃圾箱，從無人駕駛的智能汽車到引領(lǐng)潮流的智能無人機(jī)，在不知不覺中，人工智能已經(jīng)悄然滲透到人類生活的方方面面。人工智能固然火了，而與人工智能類似的是，最近“光伏+”模式也是大有席卷而來的趨勢(shì)，光伏+農(nóng)業(yè)、光伏+儲(chǔ)能、光伏+扶貧、漁光互補(bǔ)、水光互補(bǔ)等新興詞語已成為了家喻戶曉的熱點(diǎn)詞匯。人工智能和“光伏+”模式兩個(gè)熱點(diǎn)的同時(shí)興起，更讓人容易聯(lián)想到“光伏+智能”的發(fā)展新模式。而事實(shí)上，業(yè)內(nèi)人士對(duì) “光伏+智能”的探索早已開始。
光伏+智能 電站巡檢新模式
當(dāng)前，人工智能在光伏電站中的運(yùn)用和研究主要集中在電站運(yùn)維方面，而對(duì)如今飛速發(fā)展的光伏行業(yè)來說，人工智能在光伏電站巡檢中的應(yīng)用顯得尤其重要。根據(jù)OFweek行業(yè)研究中心數(shù)據(jù)顯示，到2020年全球公用事業(yè)規(guī)模光伏運(yùn)維市場(chǎng)將達(dá)到390GW。面對(duì)如此龐大的市場(chǎng)規(guī)模，如何通過運(yùn)營維護(hù)來提高光伏電站的發(fā)電效率、降低運(yùn)維成本，保障光伏電站收益的最大化，已成為電站業(yè)主和投資者們最為關(guān)心的問題。
長期以來，光伏電站項(xiàng)目的選址多在平原、山坡、工商業(yè)大型廠房屋頂?shù)葻o明顯陽光遮擋的區(qū)域，而且光伏電站建設(shè)規(guī)模普遍較大。較大的建設(shè)規(guī)模和偏僻的選址決定了光伏電站運(yùn)維巡檢工作超強(qiáng)的復(fù)雜程度及難度。常規(guī)的人工巡檢方式不僅需要耗費(fèi)大量的人工及時(shí)間成本，同時(shí)巡檢人員工作也存在一定的危險(xiǎn)性。如此一來，光伏電站的后期運(yùn)維巡檢成了電站業(yè)主的一塊心病。而人工智能的發(fā)展，給光伏電站巡檢指明了一個(gè)新方向。結(jié)合光伏電站運(yùn)維巡檢的技術(shù)要求與特點(diǎn)，諸多電站業(yè)主以及光伏企業(yè)家都不約而同的瞄準(zhǔn)了智能無人機(jī)技術(shù)。在不少光伏業(yè)內(nèi)人士眼中，智能無人機(jī)技術(shù)已成為了光伏電站運(yùn)維巡檢的新出路。
無人機(jī)巡檢光伏電站（圖）
電站巡檢偵察兵：智能無人機(jī)
智能無人機(jī)在電力線巡檢中的運(yùn)用早已不新鮮，如今國內(nèi)多地的電網(wǎng)電力線巡檢都采用了無人機(jī)，并取得了不錯(cuò)的效果。但是，智能無人機(jī)在光伏電站巡檢中的應(yīng)用還是鮮有耳聞。
事實(shí)上，在光伏電站巡檢中，由于光伏電站設(shè)備數(shù)量龐大，人工巡檢光伏電站往往很難發(fā)現(xiàn)其存在的隱患。而且，人工巡檢常常受地形影響，無法到達(dá)一些區(qū)域，從而產(chǎn)生巡檢盲點(diǎn)。與此同時(shí)，人工巡檢遇到大型光伏電站時(shí)，巡檢頻次很難達(dá)到要求，導(dǎo)致很多電站故障無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而這些難題遇到無人機(jī)都將迎刃而解。
智能無人機(jī)普遍搭載紅外成像相機(jī)和可見光成像相機(jī)，兩者結(jié)合，能精確全面的采集太陽能電池板的豐富信息。除此之外，智能無人機(jī)還搭載計(jì)算機(jī)智能終端，可通過熱信號(hào)的生成來確定太陽能電池板受損情況，在高空實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏組件熱斑效應(yīng)等問題的查看。在光伏電站的日常巡檢中，無人機(jī)可以提供包括組件紅外檢測(cè)、組件表面灰塵檢測(cè)、組件裂紋破損檢測(cè)、組件遮擋檢測(cè)等在內(nèi)的組件檢測(cè)，還能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析、智能診斷等功能，以達(dá)到對(duì)光伏板灰塵覆蓋，表面破損，發(fā)熱等故障的診斷和隱患的精確定位。
另外，根據(jù)每次巡檢數(shù)據(jù)的累積，以及系統(tǒng)其他數(shù)據(jù)的整合，無人機(jī)獲取的海量數(shù)據(jù)可進(jìn)行挖掘分析，對(duì)易出現(xiàn)故障區(qū)域以及故障周期等等做出有效分析和預(yù)測(cè)。此外，智能無人機(jī)的投入運(yùn)用，使得光伏電站不再需要大量人力值守，這將進(jìn)一步降低光伏電站的運(yùn)維成本，同時(shí)也提高了電站的經(jīng)濟(jì)效益。
總體而言，智能無人機(jī)操作靈活、簡(jiǎn)便、高效，相比于常規(guī)的人工巡檢，智能無人機(jī)巡檢具備以下優(yōu)勢(shì)：
1.巡檢效率高，大幅縮減光伏電站巡檢所需人數(shù)及巡檢時(shí)間，節(jié)省人力運(yùn)維成本，具有更高的經(jīng)濟(jì)效益；
2.智能無人機(jī)機(jī)動(dòng)性高，它在空中飛行可以不受地面障礙物等的限制自由移動(dòng)。針對(duì)光伏電站幅員遼闊，地形起伏等特點(diǎn)，運(yùn)用無人機(jī)巡檢省時(shí)又省力；
3.全自動(dòng)飛行診斷，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)分析，可對(duì)光伏電站進(jìn)行全面評(píng)估，還可對(duì)電站故障的出現(xiàn)進(jìn)行有效預(yù)測(cè)；
4.提升了電站巡檢頻次，有效提高電站巡檢效率與精確性；
5.解決了電站建設(shè)類型不同，組件難于巡檢的難題，及以往人工巡檢可能帶來的人員安全問題。
省時(shí)省力省錢 無人機(jī)智能巡檢診斷
目前，多數(shù)光伏企業(yè)對(duì)于智能無人機(jī)技術(shù)仍處于觀望階段，甚至有不少的企業(yè)家對(duì)智能無人機(jī)在光伏電站巡檢中的可運(yùn)用性還持懷疑態(tài)度。而少數(shù)堅(jiān)持創(chuàng)新的光伏企業(yè)經(jīng)過幾年的技術(shù)攻關(guān)，已經(jīng)在智能無人機(jī)光伏電站巡檢領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。
以光伏電站故障智能診斷知名企業(yè)金鴻泰為例，該公司近年來一直致力于用包括智能無人機(jī)在內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)開拓光伏電站的高效智能化運(yùn)維，其研發(fā)的無人機(jī)智能巡檢診斷系統(tǒng)成功驗(yàn)證了無人機(jī)巡檢應(yīng)用于光伏電站的可行性，在智能無人機(jī)光伏電站巡檢領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入試驗(yàn)階段。行業(yè)專家認(rèn)為，智能無人機(jī)在光伏電站巡檢中可運(yùn)用性的驗(yàn)證，必然會(huì)在業(yè)內(nèi)掀起一波針對(duì)智能無人機(jī)的投資狂瀾?？梢灶A(yù)見的是，隨著技術(shù)的完善，無人機(jī)將在光伏電站運(yùn)維中實(shí)現(xiàn)更多的功能，成為光伏電站合格的偵察兵。
光說不練假把式，到底無人機(jī)巡檢有沒有理論上的那樣好用，還得實(shí)踐出真知。下面以金鴻泰“SolarFly？速福來？”金鴻泰無人機(jī)智能巡檢診斷系統(tǒng)在內(nèi)蒙古托克托縣40MW光伏電站的試飛為例，看看智能無人機(jī)在光伏電站巡檢中的實(shí)際效果。與以往無人機(jī)巡檢不同的是， “SolarFly？速福來？”金鴻泰無人機(jī)不再只是相機(jī)與傳感器的載體，而是以“智能無人機(jī)+人工智能”為理念打造出來的具有卓越智能分析診斷能力的智能無人機(jī)。
下面是今年3月份金鴻泰智能無人機(jī)巡檢光伏電站試飛傳回地面的光伏電站實(shí)時(shí)圖片，從圖片上電站運(yùn)維人員可以實(shí)時(shí)掌握光伏電站的運(yùn)行情況，再結(jié)合計(jì)算機(jī)分析，對(duì)光伏電站的各組件設(shè)備的工作情況就有了準(zhǔn)確的了解。
可見光圖像
圖1：飛行高度35米
圖2：飛行高度10米
圖1和圖2分別為無人機(jī)飛行高度在35米和10米時(shí)傳回地面的可見光圖片，通過可見光圖片我們可實(shí)現(xiàn)組件遮擋、組件表面灰塵、組件表面裂紋等檢測(cè)。
紅外圖像
圖3：飛行高度25米
圖3為無人機(jī)在飛行高度為25米情況下傳回地面的紅外圖像。通過紅外圖像，我們能發(fā)現(xiàn)光伏電站的熱斑現(xiàn)象并精確定位，紅外圖片結(jié)合計(jì)算機(jī)分析，就可獲得電站運(yùn)行的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏電站發(fā)熱等故障的診斷。
圖4：無人機(jī)飛行照片
在這次試飛過程中，智能無人機(jī)完成整個(gè)40MW光伏電站的信息采集只用了2.5個(gè)小時(shí)。事實(shí)證明，智能無人機(jī)將采集到的信息實(shí)時(shí)圖傳至地面端，驗(yàn)證了智能無人機(jī)巡檢可以檢測(cè)到組件、匯流箱等設(shè)備的問題。其他諸如組件灰塵檢測(cè)、組件熱斑檢測(cè)、組件遮擋檢測(cè)、組件污垢檢測(cè)、組件裂痕檢測(cè)、組件不發(fā)電檢測(cè)、組件防反二極管損壞檢測(cè)、組件背板劃傷以及匯流箱發(fā)熱等設(shè)備故障、隱患也一一精確地檢測(cè)出來。
那么，智能無人機(jī)巡檢光伏電站可以帶來哪些經(jīng)濟(jì)價(jià)值呢？
首先，采用無人機(jī)巡檢光伏電站，使得在電站運(yùn)維過程中“無人值班、少人值守”成為現(xiàn)實(shí)，大大節(jié)省了人力資源。以一個(gè)40MW的大型地面光伏電站為例，按照傳統(tǒng)運(yùn)維模式，巡視人員不僅每天要看組件是否損壞，還要拿電流表逐一檢測(cè)，需要2名巡檢人員花費(fèi)3-4天才能巡視一遍。而采用無人機(jī)巡檢只需要1-2個(gè)人操縱與配合，這樣可以大大降低電站巡檢的人工成本。其次，采用智能無人機(jī)全部巡檢光伏電站一次只需要約3小時(shí)，與人工巡檢相比大大縮減了巡檢周期，提升了巡檢的工作效率。其三，智能無人機(jī)巡檢的高效性為解決電站故障提供了便利，方便電站運(yùn)維人員及時(shí)快速地處理電站故障問題，提高了光伏電站的發(fā)電效率，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。換句話說，智能無人機(jī)是以更小的成本創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。
毫無疑問，相對(duì)于人工巡檢，智能無人機(jī)巡檢的主要優(yōu)勢(shì)已是顯而易見的了。它能夠輕松解決長期以來存在的光伏電站巡檢難題，提高巡檢效率，降低人工巡檢成本，同時(shí)還能提升電站的發(fā)電效率。既實(shí)用又高效，還十分經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。另外，無人機(jī)在設(shè)備故障診斷、故障精確定位等方面的功能，也是令人工巡檢望洋興嘆。而最讓人驚喜的是，它還可以結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)獲取的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對(duì)易出現(xiàn)故障的區(qū)域以及故障周期等等做出有效分析和預(yù)測(cè)。
不得不說，金鴻泰無人機(jī)智能巡檢診斷系統(tǒng)在內(nèi)蒙古托克托縣40MW光伏電站成功運(yùn)用，初步驗(yàn)證了無人機(jī)智能巡檢診斷系統(tǒng)應(yīng)用于光伏電站的可行性，進(jìn)一步表明智能無人機(jī)完全可以勝任光伏電站的日常人工巡檢部分工作。
技術(shù)革新 開拓光伏電站巡檢的未來
目前，無人機(jī)巡檢尚存在一些技術(shù)難題亟待突破。譬如說，無人機(jī)在脫離操作者的視界之后，還無法實(shí)現(xiàn)自主飛行，極有可能因?yàn)樽采险系K物而墜毀，再加上國內(nèi)相關(guān)制度的不完善以及標(biāo)準(zhǔn)的缺失，智能無人機(jī)系統(tǒng)在光伏電站的大規(guī)模發(fā)展依然任重而道遠(yuǎn)。
無論如何，智能無人機(jī)在光伏電站巡檢中的表現(xiàn)是非常值得肯定的，畢竟人工巡檢無法彌補(bǔ)的缺陷以及智能無人機(jī)的諸多優(yōu)勢(shì)，都決定了智能無人機(jī)將在未來占領(lǐng)光伏電站巡檢市場(chǎng)，從而極大地彌補(bǔ)人工巡檢的不足。
如今，無人機(jī)在光伏電站巡檢領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)吸引了大批光伏企業(yè)的注意。在光伏運(yùn)維強(qiáng)大的市場(chǎng)需求下，以無人機(jī)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，將會(huì)有越來越多的光伏企業(yè)爭(zhēng)相布局。洶涌如潮的電站投資帶來的將是技術(shù)的爆發(fā)，以目前無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度，智能無人機(jī)或?qū)⒃诙唐趦?nèi)開啟光伏電站運(yùn)維的新時(shí)代?？梢灶A(yù)見，未來的光伏電站巡檢，將會(huì)是智能無人機(jī)的天下。
