Как дроны помогают проектировать солнечные электростанции будущего

В нескольких километрах от Калифорнийского университета в Дэвисе, инженер быстро шагает по грядкам. Через несколько секунд дрон, который весит почти 1 кг и оснащен мощной камерой, поднимается на сотни метров в солнечное, чисто голубое небо и начинает делать подробные фотографии земли, включая длинный ряд больших солнечных панелей.

Этот полет - просто испытание, продемонстрированное Кингсли Ченом, координатором беспилотного флота SunPower в научно-исследовательском центре солнечной компании, который находится в стадии строительства и примерно в двух часах езды к северо-востоку от залива Сан-Франциско. «Беспилотник» позволит SunPower обследовать широкий регион и помочь создать солнечную станцию быстрее и с меньшими затратами, чем это было возможно ранее.

Что показал данный тест?

Тест выявил растущее использование компаниями США - новейших вычислительных технологий, таких как беспилотные летательные аппараты, роботы, программное обеспечение, датчики и сети для проектирования, строительства и эксплуатации солнечных ферм. После того, как цены на солнечные панели резко упали за последнее десятилетие, компании нашли новые способы сократить издержки и конкурировать с ископаемым топливом.

«Солнечные компании и поставщики услуг используют различные технологии для оптимизации и повсеместного развертывания солнечной энергетики, а также для эксплуатация и обслуживания солнечной энергии. И все это помогает сократить расходы», - говорит Джастин Бака (Justin Baca), Вице-Президент исследовательской группы Solar Energy Industries Association. 

Увеличение инвестиций в технологии может способствовать росту, поскольку в ближайшие несколько десятилетий в США и во всем мире появятся новые крупные солнечные и ветряные фермы. Согласно прогнозам компании, к 2018 году будет построено больше солнечных электростанций и обеспечено 1,4% электроэнергии страны, а в 2016 году - менее 1%. В то время как солнечная энергия составляет незначительную часть, она является одним из наиболее быстрорастущих источников новых генерирующих мощностей в стране.

Солнечный тетрис

«Это похоже на головоломку с большим тетрисом», - говорит Мэтт Кэмпбелл, вице-президент по производству электростанций SunPower, поскольку он и его команда демонстрируют программное обеспечение для проектирования солнечной фермы компании.

На экране - подробное изображение земли, которое собрал один из 10 беспилотных летательных аппаратов SunPower. Наложенные на фотографии изображения - это тетрис - цветные блоки, которые представляют собой солнечные панели и инверторы, преобразующие постоянный ток, производимый панелями, в электричество для сети. Инженер SunPower может использовать программное обеспечение для установки как можно большего количества блоков во время компоновки конфигурации электростанции.

Компания разработала свои алгоритмы, чтобы учесть сотни факторов, которые могут быть упущены инженером, например, где будут линии электропередачи или сколько тени будет создано панелями, поскольку они следуют за солнцем в течение дня.

Как это было раньше?

Десять лет назад обзор места проекта потребовал бы отправки экипажа для сбора информации, такой как крутизна склона и растительности региона, объясняет генеральный директор SunPower и президент Том Вернер. Напротив, использование программного обеспечения и дронов позволяет инженерам проектировать проект на 90% быстрее, добавляет он.

SunPower, производитель солнечных панелей и разработчик солнечной фермы в США, создает большинство технологий, которые использует для проектирования. Между тем, кустарная индустрия растет вокруг создания технологий для других разработчиков солнечной энергии для проектирования, строительства и эксплуатации солнечных ферм.

Солнечные компании также обращаются к новейшим вычислительным технологиям для эксплуатации и обслуживания солнечных ферм, а не только для их проектирования. В 2013 году SunPower купила стартап под названием Greenbotics. Данный стартап разработал роботов, которые снижают затраты на очистку солнечных панелей при использовании меньшего количества воды, чем это могут сделать люди. Команда Greenbotics теперь работает над инженерными проектами в SunPower и управляет парком из 40 роботов для очистки солнечных панелей.

Солнечный разработчик Strata Solar использует дроны с инфракрасными камерами для съемки более 1 гигаватта солнечных проектов после их эксплуатации. Изображения с камер могут показывать любые солнечные панели, которые не производят электричество.

«Это отличный способ проверить общее состояние систем, - говорит Гейб Кантор, директор по проектированию Strata Solar. «Вы можете определить проблемы до уровня ячейки».

Дроны - кому они нужны?

Хотя беспилотные летательные аппараты играют все большую роль в солнечной индустрии, многие компании не убеждены в том, что они являются экономически эффективными, отмечается в отчете Американского Исследовательского Института Электроэнергии.

First Solar, одна из крупнейших разработчиков электростанций в стране, экспериментировала с беспилотными летательными аппаратами для проектирования электростанций и тепловизионной обработки действующих солнечных ферм.

Менеджер по развитию бизнеса компании First Solar Джереми Рэнд говорит, что дроны и роботы недостаточно просты и доступны по цене:

«Многие из этих технологий находятся в фазе экспериментов и еще не совсем доступны».

Но в целом, солнечная промышленность вкладывает средства в более совершенные технологии, потому что ей предстоит пройти долгий путь, чтобы заменить ископаемые виды топлива. Солнечная энергетика США также сталкивается с устранением налоговых субсидий, которые исторически были важны для роста данной индустрии. В то же время президент Трамп не дал четкого представления о своей политике в отношении солнечной энергии.

«Такие технологии, как наша, могут в конечном счете сделать солнечную отрасль независимой от налоговых льгот и субсидий, и это произойдет намного раньше, чем люди думают», - говорит Чаудхури из HST Solar.

Читать также: Зарядное устройство Solartab Premium - заряжается напрямую от солнца

По материалам: www.theguardian.com