Droneinspektion af solceller skal sikre grøn strøm til flere huse

I takt med at flere og flere solceller dukker op i det danske landskab, deler debatten vandene: Mange mener, den grønne strøm er vigtig, men få er villige til at lade solcelleparker ødelægge en smuk udsigt.

Forskere fra DTU har fundet en løsning på, hvordan vi sikrer, at de solcelleanlæg, der allerede er der, også gør mest mulig gavn.

”For at vide, hvad der foregår i solcelleanlæggene, må vi regelmæssigt kontrollere modulerne: Er de korrekt tilsluttet, er glasset intakt, er der snavs, som blokerer, er sikkerheden optimal? Med droneinspektioner kan vi hurtigt få det fulde overblik,” siger seniorforsker ved DTU Electro Gisele Benatto.

Hun har i samarbejde med virksomheden UXV Technologies udviklet et specialdesignet kamera, som sættes fast på en drone. Når solen er gået ned, sendes dronen op, og der sættes strøm til solcellemodulerne.

Når dronen flyver hen over modulerne, tages der en form for røntgenbilleder fra luften, hvor solcellerne lyser op ved hjælp af billedteknologien elektroluminescens. Celler, som lyser svagt, eller har helt mørke pletter på de ellers oplyste billeder, afslører, hvis produktionen af elektricitet er lav – eller helt gået i stå.

AI stiller diagnosen

Lignende teknologiske løsninger skal man lede længe efter i dag. De inspektioner, der foretages i dag, foregår manuelt uden brug af teknologi og finder kun sjældent sted.

”Det er ikke unormalt, at hele moduler får lov at stå i lange perioder uden at producere strøm. Kontrol af de store solcelleanlæg sker kun en gang hvert andet til fjerde år, for det er en dyr og tidskrævende proces,” fortæller Gisele Benatto.

Hun vil med droneteknologien gøre det attraktivt for anlægsejere at få tjekket solcellerne oftere, så det hurtigere bliver opdaget, hvis strømproduktionen i en solcelle er lav.

Er det tilfældet, kan løsningens AI-platform nemlig, ved hjælp af dronebillederne, fortælle, hvad den lave strømproduktion skyldes, hvor stort tabet af strøm er, og hvad man skal gøre for at løse problemet.

”AI svarer med det samme på, hvilken handling der skal til, for at udbyttet af den grønne strøm igen kan blive så stort som muligt,” siger Gisele Benatto.

Strøm til flere huse

Hvor meget mere grøn strøm der vil kunne høstes fra et solcelleanlæg, hvis droneløsningen implementeres, afhænger af, hvor gammelt det pågældende anlæg er, hvilken stand det er i, og hvor mange inspektioner der foretages.

Gisele Benattos team estimerer dog, at et velfungerende anlæg, der inspiceres en gang om året, vil kunne generere 1-2 pct. mere energi årligt, mens et ældre anlæg i dårligere stand vil kunne levere mellem 2 og 5 pct. mere energi.

”Hvis vi bruger vores 100 MW store testanlæg i Roskilde som eksempel, vil 1 pct. forbedring af det årlige energiudbytte svare til, at vi vil kunne forsyne 230-250 danske husstande med strøm et helt år,” siger lektor og AI-ekspert ved DTU Electro Mahmoud Dhimish.

Han tilføjer, at en anden positiv effekt ved løsningen er, at den klæder ejeren af solcelleanlægget på til at prioritere reparation eller udskiftning af de moduler i anlægget, der koster mest energi, først.

Ny teknik under udvikling

På nuværende tidspunkt kan forskernes drone tage billeder af op mod fire moduler pr. minut. På sigt skal antallet øges, ligesom dronen skal kunne klare opgaven selv uden at blive styret af et menneske.

”Planen er at nå dertil, hvor dronen selv kan stoppe op ved hvert modul, tage billeder i et bestemt antal sekunder og derefter flyve videre til det næste modul,” siger Gisele Benatto.

I dag skal der stå folk på jorden og styre dronen, ligesom forskerne manuelt skal aktivere elektriciteten i solcelleparken. Gisele Benatto forsker i at udvikle en billedteknologi baseret på lys gennem fænomenet fotoluminescens. Her vil hun kunne belyse solcellerne uden at bruge elektricitet, og det vil betyde, at hardware som f.eks. kabler og ledninger helt vil kunne undgås.

”Det er en løsning, hvor vi slipper for det tunge setup og hurtigere kan få billeder af høj kvalitet,” siger hun.

Denne forskning er dog stadig på et tidligt stadie. Den kommende plan for elektroluminescens-billedteknologien er at gennemføre testinspektioner af solcelleanlæg i den lille by Toreby på Falster.

FAKTA: Derfor opstår der fejl på solcelleanlæg

De hyppigste årsager til fejl på solceller afhænger af, hvor de er placeret. Fejl kan opstå af følgende grunde:

Hård vind kan være årsag til mekanisk belastning af solcellerne, der gør dem mere tilbøjelige til at gå i stykker.

Voksende vegetation og fugleklatter, der blokerer for sollyset, er med til at overopvarme solcellerne og reducere energiudbyttet.

Træer, der vælter under en voldsom storm, kan i den forbindelse udgøre en betydelig brandfare.

I ørkenområder er det største problem, at støvlag fra sand blokerer for sollyset på solcellernes paneler.

Se video med Gisele Benatto om det specialdesignede dronekamera.