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無人機+光伏:看美國市場如何玩出新花樣

作者:佚名  來源:電子材料網  時間:2015/12/15 8:13:48

加利福尼亞州的圣路易斯奧比斯保有一片托帕石太陽能農場,在這片農場里有超過900萬塊太陽能面板,覆蓋了將近10平方英里的土地。900萬塊太陽能電板可以為16萬美國家庭提供電能。而在美國還有更多像這樣的太陽能農場。
  這樣龐大規模的太陽能農場需要投入大量的建設與管理資源。通常來說設施規模越大,其維護與管理的復雜性越高。而通常這類設施所在地的附近都少有人煙,倘若你在谷歌地圖上縮放托帕石太陽能農場附近的地圖,你需要過一會兒才會在地圖上看到有居民區。
  考慮到這些設施的規模與地理位置,依靠人力去維護它們不僅成本高而且工作本身會十分乏味。例如檢測破損的太陽能面板的工作就需要一隊工程師在一列列太陽能面板跟前持續工作。在如此龐大的一個太陽能農場里要完成這樣一項工作簡直是太可怕了。
  太陽能面板的壽命大約在20年至25年之間,它們的工作效率則會隨著時間而降低,最終它們都得被替換。美國國家可再生能源實驗室的研究表明這種折舊率往往會被高估,然而越來越多的證據表明這些太陽能面板的工作效率在降低。德國太陽能監控公司Meteo Control檢查了3萬塊太陽能面板,結果發現80%的面板沒能達到應有的效能。
  許多太陽能農場的環境并不好,后勤工作又很困難,于是這些太陽能設施的維護就成了一個大問題。然而,無人機能夠在大型太陽能農場中的太陽能設施維護工作中起到很好的監控效果。
  空中之眼
 
  無人機用于檢查太陽能面板,其工作效率將比人力高得多,工作也更精確,而工作的危險度卻大大降低了。公司通常都是雇用人力來檢查太陽能面板,但是在廣袤的沙漠中人身安全一直是一項關鍵的考慮因素。脫水、中暑、外傷等事故都會對太陽能面板檢測員形成威脅,然而無人機就不會受到這類威脅的影響。
  無人機在太陽能面板上空可以以每小時50英里的速度飛行,它將配備有一個紅外線熱感應攝像頭,通過生成的熱信號來確定功能上受損的太陽能面板。倘若使用人力來檢查這些太陽能面板,或許會耗上幾天甚至幾周的時間,而無人機只用極短的時間就能夠完成相應的工作,甚至每天都能對整個農場的設施進行檢查報告。因此,無人機將太陽能面板的檢查工作變得輕松高效。
  許多無人機都能夠自動飛行,當它們完成任務后,它們可以利用攝像頭、GPS、聲吶感應器等裝置自動飛回地面基站。安全著陸以后,基站的機器又能夠自動為無人機更換電池,無人機搜集的數據又能夠及時地上傳到云端。
  拂去塵土,巡視野生動物
 
  對于太陽能行業而言,配備無人機已經不僅僅是為了簡簡單單的維護了。倘若能正確地部署無人機,無人機甚至能夠幫助太陽能面板提高工作效率。最好的那些太陽能農場大都位于沙漠之中,然而塵土是個很大的麻煩。
專家們曾經考慮過防水且有自凈功能的太陽能面板是太陽能產業的未來發展方向,然而事到如今這些技術都已經實現了,可是這些都不足以阻擋層層的塵埃。一些公司已經想到要利用機器人來解決塵埃過多的問題,然而這些在地上行走的機器人卻不是最佳的解決方案。采用這些機器人依然會使工作變得繁重、遲緩而且消耗人力。
  相比之下,德國的一家無人機清潔公司在清掃灰塵方面就能做得更高效了。無人機在裝備了一柄小刷子之后可以在太陽能面板上來回飛動以清掃面板表面的灰塵,清理過的太陽能面板的工作效率有可能提升35%。由于無人機無須在地面行動,它們的清掃行為會比機器人更輕柔一些,這也能避免在地面上毀壞一些昂貴的設備。
  考慮到加州近期干旱的特點,這種無水化清理的方式不僅廉價而且有很大的優勢。有時運輸水的成本也會很高,但無人機可以使太陽能科技的成本大大降低。
  根據預測,接下來15年里水資源會越來越短缺,因此工業用水必須更為有效,如果有無水化的解決方案那自然應當努力去實現。無人機不僅僅為太陽能農場節省了資金,也為生態保護做出了巨大貢獻。
  有關太陽能農場,人們還有一點生態方面的考慮,那就是太陽能農場可能對當地的野生動物帶來影響。在加州有好幾百萬美元的項目因可能威脅到沙漠龜的生存而擱置。另外,由于太陽能農場的精密設備都很昂貴,他們自然也不希望有野生動物闖進農場。
  要想很好地解決野生動物的問題恐怕得花不少錢,單單一個太陽能農場或許就得在調查階段花費上百萬美元,倘若還要重新安置野生動物、監察它們遷移之后多年的健康狀況,這成本將更高。加州的Ivanpah太陽能農場就發生過動物死亡的慘案,這一農場開張僅4個月,就有233只小鳥在農場中被燒死。
  無人機或許不能阻止鳥兒飛到800華氏度的環境中,但是無人機可以幫助公司符合環境要求。例如根據聯邦法律規定任何組織在處置或轉移動物之前都必須通知美國魚類與野生動物服務中心,而倘若在太陽能農場中有瀕危鳥類死亡的可能,在沒有無人機的情況下農場就必須派人力去尋找是否有動物尸體,而在配備無人機的情況下完成這類調查工作就會變得迅速、高效。
  高速飛行的無人機可以偵察野生動物,如果發現條件不適合,太陽能農場主后期也不必花費大量的資金在土地調研與評估上了。這對資金不是很充裕的太陽能農場主而言十分關鍵。
  由此可見,無人機對環境保護以及可再生資源的開發使用可以起到極其重要的積極作用。
  與無人機聯手
  在太陽能農場管理中利用無人機可以節省一大筆錢,及時精確的數據是這一產業要取得發展不可或缺的因素。無人機與如今其他數據獲取方式相比更便宜、更安全也更有效。
  有些小型太陽能農場可能需要的人手不是很多,然而即使這樣的農場在配備了無人機的情況下也能受益匪淺。而對于大型太陽能農場而言,無人機則能為之帶來極大的便利。
  在未來,無人機將成為太陽能農場必備的一項工具,它們不能算是預算中額外的開支,而應該完全算在建設農場時的必須投資。每個月農場主都能收到報告說無人機已經檢查了多少太陽能面板,節省了多少資金,又有多少野生動物在農場意外死亡等等。從此之后,每周或每月清理太陽能面板的巨額花費也不復存在。
  雖然無人機一開始出現被用于軍事用途,然而目前無人機的應用領域已經遠遠超出了戰場,礦業、建筑檢查、地圖繪制、人道主義援救等等領域都已經開始應用無人機。太陽能農場當然也需要與時俱進,是時候擁抱無人機這一科技了。

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