Nowe oblicze czystej energii: jak drony myją panele słoneczne

Dynamiczny rozwój sektora odnawialnych źródeł energii, zwłaszcza w obszarze fotowoltaiki, stawia przed operatorami elektrowni słonecznych (ES) palące wyzwanie związane z utrzymaniem czystości sprzętu. Nagromadzenie kurzu i brudu na powierzchni modułów słonecznych może obniżyć ich wydajność nawet o 25%. To sprawia, że regularne czyszczenie staje się zadaniem krytycznym, szczególnie w trudnych warunkach geograficznych, takich jak pustynie czy obszary skaliste, gdzie częste są burze piaskowe.

Tradycyjne metody ręcznego czyszczenia w takich lokalizacjach są nie tylko mało efektywne, ale wiążą się też ze znacznym ryzykiem dla personelu z powodu ekstremalnie wysokich temperatur i niesprzyjających warunków atmosferycznych. W odpowiedzi na te trudności, branża intensywnie wdraża rozwiązania robotyczne i bezzałogowe, mające na celu automatyzację i podniesienie bezpieczeństwa prac konserwacyjnych. Jednym z najbardziej innowacyjnych podejść jest wykorzystanie specjalistycznych dronów do mycia paneli słonecznych, co pozwala na minimalizację udziału człowieka i optymalizację kosztów operacyjnych.

Przykładem może być współpraca izraelskich firm Solar Drone i Airobotics, które opracowały zintegrowany system typu „drone-in-a-box”. System ten obejmuje kwadrokopter oraz zabezpieczoną stację dokującą, która zapewnia automatyczne ładowanie oraz uzupełnianie zapasów roztworu czyszczącego. Kluczową cechą tego urządzenia jest zastosowanie lidaru i kamer do precyzyjnego pozycjonowania, co gwarantuje bezdotykową obróbkę paneli, redukując tym samym ryzyko ich uszkodzenia mechanicznego. Inne innowacje technologiczne koncentrują się na metodach czyszczenia na sucho, co jest szczególnie istotne w regionach dotkniętych suszą, gdzie oszczędność zasobów wodnych stanowi priorytet.

Włoski startup Reiwa Engine, we współpracy z gigantem energetycznym Enel Green Power, stworzył robota SandStorm. Ta maszyna autonomicznie przemieszcza się wzdłuż rzędów paneli, wykorzystując specjalnie zaprojektowany system szczotek, który potrafi dostosować się do nierówności powierzchni. Po pomyślnych testach przeprowadzonych na sekcji 1-megawatowej ES w Totana w Hiszpanii, firma Enel Green Power podpisała umowę na dostawę aż 150 takich robotów dla swoich hiszpańskich instalacji – Totana i Las Corchas, których łączna moc wynosi 135 MW. Robot SandStorm również posiada zdolność samodzielnego powrotu do stacji dokującej w celu naładowania baterii.

Poza samą czynnością czyszczenia, bezzałogowe statki powietrzne odgrywają istotną rolę w inspekcji i diagnostyce farm fotowoltaicznych. W Rosji grupa firm „Hevel” po raz pierwszy wykorzystała drony do inspekcji elektrowni słonecznej w Majmie, niedaleko Gorno-Ałtajska. Wykorzystano termowizyjne zdjęcia lotnicze do wykrywania anomalii cieplnych. Zastosowanie bezzałogowców w tym przypadku skróciło czas weryfikacji sprzętu aż piętnastokrotnie w porównaniu do tradycyjnego oglądu wizualnego. Firmy takie jak Enel Green Power North America oraz Raptor Maps również pracują nad zaawansowanymi platformami uczenia maszynowego, które integrują dane zbierane przez drony w celu identyfikacji szerokiego spektrum defektów, skracając czas diagnostyki z dni do zaledwie kilku godzin.

Rynek autonomicznych systemów do obsługi elektrowni słonecznych wykazuje stabilny wzrost. Amerykański deweloper Hylio opracował drona AG-210, który może być grupowany w roje, zarządzane z jednej stacji naziemnej. Chociaż istnieją wyzwania, takie jak zależność od warunków pogodowych i wysokie koszty początkowe inwestycji, ogólny trend wyraźnie wskazuje na nieuchronne przejście w kierunku bardziej zautomatyzowanych i precyzyjnych metod serwisowania. Jest to warunek konieczny do dalszego efektywnego skalowania energetyki słonecznej na całym świecie.