Aby panele fotowoltaiczne działały sprawnie, nie powinny posiadać żadnych uszkodzeń czy rys. Wykrycie tego typu defektów nie jest jednak proste. Całe szczęście na pomoc przychodzi nowoczesna technologia. Elektroluminescencyjne zdjęcia wykonywane przez drony mogą być analizowane przez sztuczną inteligencję, aby szybko i bardziej precyzyjnie wykrywać uszkodzenia.

Elektroluminescencja wykryje uszkodzenia paneli PV

Aktualnie do kontroli stanów paneli PV dość powszechnie stosuje się termowizje. Defekty modułu powodują tworzenie się tzw. kropek ciepła, więc za pomocą kamery termowizyjnej łatwo jest zauważyć miejsca uszkodzeń. Istnieje jednak bardziej precyzyjna metoda. Mowa o zdjęcia elektroluminescencyjnych (EL). Pod tą skomplikowaną nazwą kryje się zjawisko polegające na wytwarzaniu przez ciało stałe lub gaz światła pod wpływem przepływu prądu lub innego typu impulsu elektrycznego.

W przypadku paneli PV elektroluminescencja to efekt niejako odwrócenia normalnego działania modułu. Na co dzień światło pada na instalację, a ta produkuje energię elektryczną. Jednak jeśli zasilimy ogniwo fotowoltaiczne wewnętrznym źródłem prądu stałego, zostanie przez nie wyemitowane światło. Ilość generowanego w ten sposób promieniowania jest znikoma, ponadto mieści się ono w zakresie podczerwieni, a więc nie jest widoczne gołym okiem.

Jak się jednak okazuje jeżeli posiadamy odpowiednią kamerę, a wokół panuje ciemność, można wykonać zdjęcia EL paneli fotowoltaicznych, na których uchwycone zostaną subtelne zmiany emitowanego promieniowania. Niektóre z nich powodowane są przez defekty paneli. Co istotne dzięki tej metodzie można wykryć również uszkodzenia wewnątrz panelu, niemożliwe do dostrzeżenia metodą termowizyjną.

Dron nad instalację fotowoltaiczną sprawdzi jej stan

Wykonywanie zdjęć EL panelom fotowoltaicznym może pomóc w bardzo łatwy sposób wykryć potencjalne defekty takich modułów. Z tej metody korzysta chociażby niemiecka firma Solevi, które do robienia specjalnych fotografii używa… dronów. Dzięki tym latającym maszynom dokładna inspekcja instalacji dachowych staje się jeszcze łatwiejsza. Solevi działa głównie na rynku niemieckim, jednak może oferować swoje usługi na terenie całej Unii Europejskiej oraz w Szwajcarii.

Branża OZE inspiruje się naturą. Panele PV wyglądają jak… liście pora

Niemcy z Solevi twierdzą, że w przyszłości chcą zautomatyzować proces analizy fotografii w celu wyeliminowania z nich ryzyka ludzkiego błędu. W tym celu chcą użyć algorytmów uczenia maszynowego, na których opiera się coraz popularniejsza sztuczna inteligencja.

Sztuczna inteligencja pomoże w wykryciu defektów

Jak się okazuje nie tylko za naszą zachodnią granicą prowadzą badania w celu użycia nowoczesnych programów komputerowych do analizy fotografii EL paneli fotowoltaicznych. Nad zastosowaniem tu podobnych algorytmów pracują naukowcy z chińskiej Politechniki Zhejiang oraz amerykańskiego Northeastern University.

Opracowany przez nich model został przetestowany na 4500 zdjęciach modułów fotowoltaicznych. Program miał uporządkować wykryte uszkodzenia lub anomalie zgodnie z podziałem na 12 kategorii. System był w stanie ocenić defekty ze skutecznością rzędu 77,9%, co jest największym jak do tej pory osiągniętym wynikiem. Jak przyznają badacze dopracowania wymaga jeszcze szybkość działania programu. Poprzednie wersje modelu choć mniej precyzyjne, były w stanie oceniać uszkodzenia modułów znacznie szybciej. Naukowcy zaznaczają jednak, że ten parametr nadal mieści się w normach.

Szybkie wykrywanie mechanicznych uszkodzeń paneli PV na zdjęciach EL może znacząco usprawnić proces produkcji fotowoltaiki, jak i zwiększyć wydajność tej, która już teraz zasila nasze domy, działając na dachach czy wielkoskalowych farmach. Wykonywanie tych fotografii za pomocą dronów może dodatkowo ułatwić cały proces i umożliwić robienie zdjęć pod takim kątem, aby potencjalne defekty były jak najlepiej widoczne.

– Czytaj także: Panele perowskitowe w Twoim domu? Komercjalizacja rewolucyjnej technologii ruszyła

Źródła: pv-magazine.com, magazynfotowoltaika.pl

Fot. Zhejiang Industry Polytechnic College, Solevi

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.