Cómo inspeccionar paneles fotovoltaicos
Los paneles solares son sistemas fotovoltaicos. Captan la energía del sol y la convierten en electricidad. Cada panel utiliza módulos solares. Cada módulo está formado por células solares, que generan electricidad. Un sistema solar fotovoltaico suele montarse en un tejado o en el suelo. La forma de montaje puede ser fija o flexible, dependiendo de si desea utilizar un seguidor solar para seguir al sol a través del cielo e inclinar el ángulo del panel en consecuencia. Como era de esperar, todos los componentes del sistema deben estar en buen estado de funcionamiento para generar la máxima energía posible.
Las tres principales categorías de fallo de los paneles fotovoltaicos
Como cualquier producto físico, los problemas con los módulos solares se podrían clasificar, básicamente, en 3 categorías diferentes:
Fallo infantil (hasta 2 años después de la instalación)
La mortalidad infantil se produce en las primeras etapas de la vida útil de un módulo fotovoltaico. Los módulos fotovoltaicos defectuosos fallan rápidamente y afectan significativamente los costos del fabricante y del instalador del módulo porque son responsables de estas fallas. De la experiencia recopilada, las fallas observadas son fallas en la caja de conexiones, rotura de vidrio, interconexión de celdas defectuosa, marco suelto y delaminación.
Fallo de mediana edad (hasta 11-12 años de operación)
Se espera que un promedio del dos por ciento de los módulos fotovoltaicos falle después de aproximadamente 11 a 12 años de funcionamiento. Ejemplos de problemas incluyen fallas en la caja de conexiones y en los cables, marcas de quemaduras en las celdas y fallas en los encapsulantes.
Fallo por desgaste (a partir de 13 años de funcionamiento)
Los fallos por desgaste se producen al final de la vida útil de los módulos fotovoltaicos. Determinan la vida máxima de un módulo fotovoltaico. La vida útil de un módulo fotovoltaico termina si ocurre un problema de seguridad o si la potencia del módulo fotovoltaico cae por debajo de cierto nivel, que normalmente se define como entre el 80% y el 70% de la potencia nominal inicial. Los fallos encontrados aquí son la deslaminación, el aislamiento de partes celulares debido a grietas celulares y la decoloración del laminado.
Después de describir las diferentes categorías, me gustaría abordar un segundo el concepto de fallo bajo la protección de la garantía del fabricante. Por un lado, los defectos debidos a fuertes cargas de nieve (en climas templados) se consideran fallas del módulo ya que algunos módulos están especificados para fuertes cargas de nieve y, por otro lado, la suciedad del módulo, que podría ser causada por aire contaminado o polvo depositado, se considera falla. no se considera un fallo del módulo fotovoltaico.
Cómo funcionan las inspecciones solares con drones
La inspección de paneles solares se puede realizar de la forma más sencilla o difícil. Los equipos de mantenimiento pueden inspeccionar manualmente los paneles o desplegarse en áreas problemáticas. En un parque solar industrial, es obvio que se trata de una tarea enorme. Caminar por un área grande con una cámara de video portátil es una tarea larga y tediosa. Los equipos pueden tardar días en completar un análisis completo.
Con los paneles en los tejados, las restricciones de espacio pueden dificultar que los equipos recopilen datos en primer plano directamente desde arriba. Caminar alrededor del perímetro y escanear paneles en ángulo hace que sea más difícil detectar anomalías y aumenta la posibilidad de que los reflejos distorsionen los resultados de una inspección. Por tanto, la mejor forma de inspeccionar los parques solares es desde arriba.
Los drones se pueden utilizar tanto con cámaras térmicas como con cámaras RGB (luz visible), detectando desechos con las últimas y problemas técnicos con las primeras. Es importante tener en cuenta que ambos tipos de imágenes desempeñan un papel en el mantenimiento del funcionamiento óptimo de los parques solares fotovoltaicos, pero también pueden ser útiles para inspeccionar sistemas en tejados.
¿Cámaras estándar o imágenes térmicas?
Las imágenes RGB pueden señalar rápidamente problemas comunes, desde nidos de pájaros y barro hasta escombros después de una tormenta. Mirar los mismos puntos a través de una lente térmica podría generar falsos positivos de fallas eléctricas, cuando en realidad todo lo que se necesita es una limpieza.
Dicho esto, hay problemas que se detectan mejor mediante una inspección térmica, incluidas fallas de módulos, problemas de cableado y fallas de fusibles. En general, una combinación de RGB y térmica combina eficazmente datos cualitativos y cuantitativos.
Un dron con una cámara termográfica puede recopilar datos radiométricos para evaluar el impacto de cualquier defecto y cuantificar la importancia del problema. Los datos RGB son más útiles para determinar la naturaleza del problema para informar mejor los pasos posteriores.
Uso de drones vs. inspección manual con cámara termográfica portátil
Las inspecciones de paneles solares con drones ya son comunes, pero la gran mayoría todavía se realizan manualmente, utilizando cámaras termográficas portátiles. Una cámara termográfica puede ayudar a identificar defectos de fabricación, grietas, conectores defectuosos, diodos de derivación defectuosos y sombras temporales.
Las inspecciones manuales están bien, pero este proceso no es tan eficiente como podría ser. Hacer volar el dron hacia adelante, lo que proporciona una adquisición de datos más rápida y precisa y ayuda a mejorar la seguridad. En pocas palabras, estas son algunas de las formas en que los drones son un método de inspección superior en comparación con las técnicas tradicionales/portátiles:
- Aumente la eficiencia : los drones recopilan datos 50 veces más rápido que los métodos manuales. Las granjas solares suelen ser instalaciones muy grandes, por lo que un dron equipado con una cámara termográfica adecuada puede escanear el sitio en busca de defectos mucho más rápido que usar una cámara termográfica terrestre.
- Obtenga mejores conocimientos sobre cantidad y calidad : identifique de manera eficiente los problemas que los procesos manuales pueden pasar por alto.
- Evite horas de trabajo peligrosas : realice estudios e inspecciones sin estar expuesto a peligros potenciales.
- Reducción de costes : no sólo de inspección, sino también de mantenimiento, equipos y posibles paradas.
- Almacene, rastree y distribuya datos : administre datos con un portal seguro e informes convenientes.
Cuando se trata de aumentar la eficiencia y mejorar la adquisición de datos, los drones tienen grandes ventajas. Por ejemplo, gracias a las sofisticadas cargas útiles que pueden transportar, los drones permiten a los inspectores de paneles solares obtener datos tanto térmicos como RGB (luz visible). Y si bien las imágenes térmicas son fundamentales para las inspecciones de paneles solares, las imágenes RGB son esenciales para proporcionar una imagen completa de lo que sucede en su sitio.
Los conjuntos de datos térmicos y RGB también son importantes cuando se trata de análisis cuantitativos y cualitativos, los cuales son esenciales para comprender los defectos de los paneles solares. En términos de análisis cuantitativo, esto se refiere a los datos de temperatura de cada píxel del sensor térmico. Esto se conoce como datos radiométricos y se puede utilizar para evaluar el impacto del defecto.
Esto es completamente diferente del análisis cualitativo. Esto se refiere a los datos capturados por el sensor RGB, así como a los datos térmicos analizados posteriormente. Nos dice qué tipo de problema tienes. No nos dirá el impacto del problema (lo obtenemos del análisis cuantitativo), pero nos dirá si hay un problema eléctrico o más bien un problema de sombra/suciedad.