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光伏、消防、电力 无人机已经成功“征服”日本众多领域

2016-12-02 09:21
野明月
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  日本中部电力公司从2014年开始研究如何在检查电力设备中使用无人机(无人小型飞行器)来提高效率。除了高压输电线等之外,光伏电站也属于检查对象。

  检查电力设备时,因占地面积较大,有时需要花费很长时间。而且,有的地方检查人员很难靠近,还有的作业环境非常严酷。于是中部电力产生了在这些情况下使用无人机的想法。

  关于光伏电站的检查,中部电力在其开发并运营的输出功率约为7.5MW的“百万瓦级光伏电站武丰”(爱知县武丰市)进行了实际验证。与中部电力共同开发这种用途的无人机及使用方法的企业是日本Fukaden(爱知县丰田市)。

  Fukaden主要从事工厂内的生产系统等业务。与汽车相关的生产管理系统、机器人应用设备、控制系统方面,该公司以丰田用产品为中心扩大了业务。无人机的开发和供应是该公司面向航空领域开展的业务的一环,于2009年启动。

  Fukaden致力于光伏发电业务的时间可以追溯到约15年前。当时,因事业所的光伏发电不具备业务性,Fukaden并没有在公司导入,而是由代表董事加藤在自己家里安装了太阳能。利用国家和丰田市提供的补贴,设置了使用夏普太阳能电池板的发电系统。

  后来,虽然每年设置的光伏发电系统只有几套,但Fukaden切实地积累了业绩经验,并于2009年前后开始将其正式作为一项业务来推进。主要在住宅及事业所的屋顶设置光伏发电系统。

  固定价格收购制度(FIT)实行以后,Fukaden开始提供并入低压配电线的地面设置型光伏电站的EPC(设计、采购及施工)服务。而且,还开发了设置在总部屋顶上的输出功率约为10kW光伏设备,以及位于三重县尾鹫市的输出功率为1.2MW的光伏电站等,并启动了售电业务。

  使用无人机来提高光伏电站检查效率的想法始于Fukaden开始承接航空领域订单时。

  Fukaden从设置在加藤家中的太阳能电池板出现的故障中获得经验,深切地感受到了检查和维护光伏发电系统的重要性。在探讨实际检查方法的过程中,该公司开始考虑从空中拍摄电池板来掌握有无故障。

  太阳能电池板的故障不仅会造成发电损失,还有可能导致火灾等灾害。尽早发现并采取恰当的应对措施可以同时提高业务性和安全性。

  通过使用无人机,可以对红外线相机在空中拍摄电池板后获得的热分布图像进行分析,并锁定过度发热的位置。Fukaden除了机身的开发之外,还协助日本AVIONICS公司开发出了适合配备于无人机的红外线相机。

  采用井字形机身减轻重量,延长飞行时间

  输出功率约为7.5MW的“百万瓦级光伏电站武丰”在约14万m2的土地上设置了39168块太阳能电池板。进行实证时,使用无人机在空中用红外线相机进行拍摄。以前需要3个人花费两天才能完成拍摄,此次通过在空中进行拍摄,只用了约1小时。

  Fukaden的无人机是按照客户的使用目的提供定制产品。百万瓦级光伏电站武丰使用的无人机是该公司与中部电力共同开发的,机身框架采用了简单的井字形构造。据介绍,这种构造具有飞行一次的时间长、飞行稳定等优点。

  在占地面积很大的大型光伏电站,最好能够飞行一次就拍摄到所有电池板。但是,无人机的飞行时间最长一般只有15?20分钟。实际飞行时,出于安全考虑,飞行时间只有一半左右,因此一次飞行只能拍摄约2MW的电池板。

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