تعتمد عملياتنا في العالم بأسره بشكل كبير على موارد الطاقة، ومع ذلك غالبًا ما يتم التغاضي عن ندرتها، وقد حفّز هذا التحدي العالمي للطاقة وشجع الكثيرين على الالتقاء نحو مصادر الطاقة البديلة من أجل غد أفضل. 

التكنولوجيا الكهروضوئية هي تقنية مستدامة وصديقة للبيئة تتقدم لإحداث فرق في صناعة الطاقة المتجددة، حيث يقال إن إشعاع الشمس له إمكانات هائلة من حيث إنتاج الطاقة، وبسبب هذه الحقيقة بالذات، تم تطوير الأنظمة الكهروضوئية لإنتاج الطاقة الكهربائية عن طريق استخدام الخلايا الشمسية لتحويل الطاقة التي يتم الحصول عليها من الشمس إلى تدفق الإلكترونات باستخدام التأثير الكهروضوئي.

فحص ألواح الطاقة الشمسية

مع زيادة المحطات الكهروضوئية والمزارع الشمسية، أصبح الالتزام بالمحافظة على إنتاجيتها بطريقة فعالة من حيث التكلفة وفي الوقت المناسب أولوية، حيث يتم الآن دعم عمليات فحص الألواح الشمسية بتقنية مسح الطائرات بدون طيار الثورية، وعمليات الفحص الجوي المرئي والحراري، والتصوير الجوي بالأشعة تحت الحمراء. 

وقد أثبتت الدراسات أن استخدام الطائرات بدون طيار في محطات الطاقة الكهروضوئية الكبيرة أنها ذات قيمة كبيرة، منحت الحلول التي تعمل بالطائرات بدون طيار بيانات عملية وجديرة بالثقة وعالية الدقة، مما يمكّن الأنظمة الكهروضوئية من تحسين كفاءتها التشغيلية.

لتأمين ميزة التأثير الكهروضوئي، يجب فحص جميع المكونات المثبتة ومراقبتها بدقة، حيث يتم تثبيت التركيبات الكهروضوئية على الأرض أو السطح أو الجدار أو حتى اليسار عائمًا، ومع ذلك لوحظ أن هذه المكونات تضمن الكفاءة والسلامة من خلال تكنولوجيا الطائرات بدون طيار، ويمكن أن تقلل الخلايا الشمسية المعيبة من الإنتاج بل وتتلف عناصر أخرى من الألواح الشمسية، مما يتسبب في خسائر فادحة للمالِك.

من خلال استخدام الطائرات بدون طيار في قطاع الطاقة المتجددة، يمكن للشركات الحفاظ على حسن نية أصولها والحفاظ على إنتاج الطاقة من خلال عمليات فحص دقيقة ودقيقة للوحات الطاقة الشمسية، وتنتج تقنية الطائرات بدون طيار في الموقع بيانات فحص صالحة وفي الوقت الفعلي وفعالة من حيث التكلفة على الفور.

أيهما أفضل الفحص اليدوي أم الفحص بالطائرة بدون طيار؟

على الرغم من ارتفاع عمليات فحص الألواح الشمسية، لا تزال عمليات التفتيش المتنوعة تُنفذ يدويًا باستخدام الكاميرات الحرارية المحمولة باليد، وتحظى الكاميرات الحرارية بشعبية؛ لأنها يمكن أن تتعرف بسهولة على أي عيوب في التصنيع أو شقوق أو مكونات معيبة أو صمامات ثنائية معيبة أو حتى تظليل مؤقت على الألواح الشمسية، المراقبة المحمولة كافية؛ ومع ذلك يمكن جعل هذا النهج أكثر كفاءة من خلال تعزيز تكنولوجيا الطائرات بدون طيار لعمليات التفتيش على المزارع الشمسية، وذلك من خلال الاعتماد على صور الطائرات بدون طيار، يضمن المستخدمون جودة محسنة للبيانات، وزيادة السلامة، وكفاءة الوقت، والأبعاد التالية هي السبب في أن الحلول التي تعمل بالطائرات بدون طيار هي طرق فحص أكثر موثوقية من الفحص اليدوي باستخدام الكاميرات الحرارية.

• زيادة الكفاءة 

تحصل المركبات الجوية غير المأهولة (UAVs) على بيانات أسرع بنحو 50 مرة (مرة) من العمليات اليدوية الأخرى، مما يجعلها اقتصادية للغاية، نظرًا لأن المزارع الشمسية يتم إنشاؤها عمومًا على خصائص ممتدة، يمكن للطائرات بدون طيار المزودة بأجهزة استشعار حرارية وRGB تغطية المزيد من الأراضي بشكل فعال للتعرف على العيوب أكثر من الإجراءات اليدوية، تقدم الخرائط الحرارية وأجهزة استشعار RGB نظرة شاملة للشركات أثناء عمليات التفتيش على محطات الطاقة الشمسية، والتي لا توفرها الخرائط المحمولة.

• تحسين جودة وحجم البيانات

غالبًا ما يتم دعم تقنية الدرون بالذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، تحقق عمليات التفتيش الجوي المهام بدقة ولا تتغاضى عن المشكلات التي قد تحدثها العمليات اليدوية، يمكن تكرار طريقة جمع صور الطائرات بدون طيار في كل مرة مطلوبة، نظرًا لأن الطائرات بدون طيار تغطي مناطق أكثر، تسمح التكنولوجيا المتقدمة بالاستيلاء على كميات كبيرة من المعلومات مع الحفاظ على جوهر البيانات.

• تجنب ساعات العمل الخطرة

تلبي عمليات التفتيش بواسطة الطائرات بدون طيار بيئة مسح ومراقبة أكثر أمانًا في مزارع الطاقة الشمسية. لقد تغلبوا على ضرورة تعريض سلامة العمال للخطر لإنجاز عمليات الصيانة.

• انخفاض التكاليف

تضمن تقنية الطائرات بدون طيار خفض تكاليف الفحص وتكاليف الصيانة وتكاليف المعدات وحتى عمليات الإغلاق المحتملة من خلال الطريقة الجديدة، مع الحفاظ على جودة الأصول، يمكن للشركات تأمين إنتاجية الطاقة الشمسية وإنتاج الطاقة، من خلال الجمع بين الخرائط الحرارية وأجهزة استشعار RGB، يمكن تحديد العيوب وحلها في مراحلها المبكرة.

• تخزين البيانات وتتبعها وتوزيعها

يمكن تخزين بيانات الطائرات بدون طيار على بوابات محمية من أجل مراجع مستقبلية وإعداد تقارير مريحة وفي الوقت المناسب، يمكن الوصول إلى البيانات من خلال أجهزة مختلفة لمزيد من التفسيرات عند الحاجة، يمكن أيضًا إنشاء الاتجاهات في البيانات لاتخاذ قرارات متعمقة في المستقبل.

عيوب الخلايا الكهروضوئية

توصف العيوب الكهروضوئية بأنها مكونات للنظام الكهروضوئي ليست مثالية أو متكافئة، يختلف عيب الكهروضوئية عن فشل الكهروضوئية لأنه لا يؤدي عادةً إلى مخاطر أو خسائر تتعلق بالسلامة، فيما يلي بعض العيوب الشائعة التي تم التعرف عليها أثناء عمليات التفتيش على المزارع الشمسية.

• عيب عدم تطابق الخلية 

يظهر عدم تطابق الخلية عندما تجسد الخلايا ميزات فيزيائية مختلفة أو وظيفة في ظل ظروف مختلفة، تعمل الخلايا الكهروضوئية معًا لزيادة الإنتاج إلى أقصى حد؛ وبالتالي فإن أي نقص في الخلية يمكن أن يؤثر بشكل كبير على النظام بأكمله وعائده، قد يؤدي عدم تطابق الخلايا والصمامات الثنائية المعيبة إلى ظهور النقاط الساخنة التي تسبب اللون البني أو الحروق أو حتى نشوب حريق.

• وجود شقوق 

هذه العيوب شائعة بشكل ملحوظ في الأنظمة الكهروضوئية وتحدث بأطوال وظروف مختلفة خلال حياتها، يمكن أن يؤدي اللحام والتوتير والمعالجة أثناء التصنيع والتعبئة والنقل وإعادة التحميل أثناء التشطيب، والمناخات غير المواتية مع الرياح القوية والثلج والبرد إلى حدوث تشققات في الوحدات الكهروضوئية.

• تلوّن الخلايا الشمسية

يمكن المطالبة بتغير ألوان الأنظمة الكهروضوئية بسبب المكونات الداخلية، مثل استخدام البوليمرات منخفضة الجودة لتجميع الخلايا، أو العوامل الخارجية مثل درجات الحرارة والرطوبة الحارقة، تقلل هذه العيوب من كمية ضوء الشمس التي تدخل الخلايا الكهروضوئية مما يؤدي إلى حدوث خسائر كبيرة.

• تفكك المواد اللاصقة بين الخلايا الشمسية

من خلال عمر الوحدات الكهروضوئية، يمكن أن تبدأ الروابط اللاصقة بين مواد الخلايا الشمسية في الاحتفاظ بالرطوبة، مما يتسبب في حدوث تشوهات شديدة، يمكن أن تحدث هذه العيوب أيضًا بسبب طرق التصفيح غير المناسبة والظروف الجوية القاسية.

• نقاط الجذب

أي درجة حرارة تتجاوز الصفر المطلق تنبعث منها إشعاع حراري على شكل موجات كهرومغناطيسية بما يتناسب مع درجة حرارة الجسم، يمكن للكاميرات الحرارية التقاط هذا الإشعاع وتحويله إلى إشارة كهربائية وإنتاج مخططات حرارية، حيث يشتمل كل بكسل على قيم درجة الحرارة، الكاميرات الحرارية تحمل نوعين من أجهزة الكشف؛ الأشعة تحت الحمراء الحادثة وأجهزة الكشف الضوئية، من بين الاثنين، يرتبط إشعاع الأشعة تحت الحمراء الحادث على المستوى الجزيئي بمواد اللوحة، على عكس أجهزة الكشف الكمومية في الأنظمة الكهروضوئية.