Zonne-energie op Schoon: Hoe Drones Zonnepanelen Reinigen

De snelle expansie van de sector voor hernieuwbare energie, met name de fotovoltaïsche opwekking, stelt beheerders van zonne-energiecentrales (ZEC's) voor een nijpend probleem: het handhaven van de reinheid van hun apparatuur. Wanneer stof en vuil zich op de oppervlakken van zonnemodules ophopen, kan dit leiden tot een prestatieverlies dat oploopt tot wel 25 procent. Dit maakt regelmatige reiniging tot een cruciale taak, vooral in uitdagende geografische gebieden zoals woestijnen of bergachtige regio's die vaak te kampen hebben met zandstormen.

Traditionele methoden voor handmatige reiniging zijn in dergelijke omgevingen niet alleen inefficiënt, maar brengen ook aanzienlijke risico's met zich mee voor het personeel vanwege de hoge temperaturen en barre weersomstandigheden. Als reactie op deze uitdagingen implementeert de industrie volop robotachtige en onbemande oplossingen om het onderhoud te automatiseren en de veiligheid te verhogen. Een van de meest vooruitstrevende benaderingen is het inzetten van gespecialiseerde drones voor het wassen van zonnepanelen. Dit minimaliseert de noodzaak van menselijke interventie en optimaliseert de operationele kosten.

Een goed voorbeeld hiervan is de gezamenlijke ontwikkeling door de Israëlische bedrijven Solar Drone en Airobotics van een 'drone-in-a-box'-systeem. Dit systeem omvat een quadcopter en een beveiligd dokstation voor automatische herlading en het aanvullen van de voorraad reinigingsoplossing. Een belangrijk kenmerk van dit apparaat is het gebruik van LiDAR en camera's voor uiterst nauwkeurige positionering. Dit garandeert een contactloze behandeling van de panelen, waardoor het risico op mechanische schade wordt verkleind. Andere technologische innovaties richten zich juist op droge reiniging, wat bijzonder relevant is in droge gebieden waar waterbesparing een topprioriteit is.

De Italiaanse startup Reiwa Engine heeft in samenwerking met de energiegigant Enel Green Power de robot SandStorm ontwikkeld. Deze machine beweegt autonoom langs de rijen panelen en maakt gebruik van een speciaal ontworpen borstelsysteem dat zich kan aanpassen aan oneffenheden. Na succesvolle tests op een 1-megawatt sectie van een ZEC in Totana, Spanje, heeft Enel Green Power een contract afgesloten voor de levering van 150 van deze robots voor hun Spaanse locaties Totana en Las Corchas, die samen een totaal vermogen van 135 MW vertegenwoordigen. Ook de SandStorm robot is in staat om zelfstandig terug te keren naar het dokstation voor opladen.

Naast de directe reiniging spelen onbemande luchtvaartuigen ook een cruciale rol bij de inspectie en diagnose van zonne-energiecentrales. In Rusland paste de groep bedrijven 'Hevel' voor het eerst drones toe voor de inspectie van de Maiminsk ZEC nabij Gorno-Altaysk. Hierbij werd thermische infraroodluchtfotografie ingezet om thermische afwijkingen op te sporen. Het inzetten van onbemande luchtvaartuigen (UAV's) verkortte in dit geval de inspectietijd van de apparatuur met een factor 15 vergeleken met de traditionele visuele controle. Bedrijven zoals Enel Green Power North America en Raptor Maps werken tevens aan machine learning-platforms die dronegegevens integreren om een breed scala aan defecten te identificeren, waardoor de diagnostische tijd van dagen naar slechts enkele uren wordt teruggebracht.

De markt voor autonome onderhoudssystemen voor ZEC's vertoont een gestage groei. De Amerikaanse ontwikkelaar Hylio heeft de drone AG-210 gecreëerd, die in een zwerm kan worden beheerd vanuit één centraal grondstation. Hoewel er uitdagingen blijven bestaan, zoals de afhankelijkheid van weersomstandigheden en de hoge initiële investeringskosten, wijst de algemene trend duidelijk op een verschuiving naar meer geautomatiseerde en precieze onderhoudsmethoden. Dit wordt gezien als een onmisbare voorwaarde voor de verdere opschaling van zonne-energie.