드론에서 EL검사, 태양광 패널용 새 서비스가 본격화
[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]
출처 - https://project.nikkeibp.co.jp/ms/atcl/19/feature/00008/040700007/?ST=msb&P=1
드론(무인 소형 비행체)을 사용한 태양 전지판의 이상 발견에 새로운 방법이 등장했다.
상공에서 태양광 패널의 EL(발광 다이오드)화상을 촬영하는 것.
드론을 사용하고 태양광 패널의 이상을 발견하는 서비스로서는
기존 패널의 열 분포의 화상을 촬영하고 온도 분포에 이상이 있는 부분을 발견하는 것이 주류로,
다양한 기업이 사업화하고 있다.
이에 대해서 EL검사는 태양광 패널 제조 업체가 제품의 출하시의 검사에 채용하고 있는 방법으로
패널의 발전 상태의 이상을 더 분명히 가시화할 수 있다.
태양 전지 셀은 특정 파장대의 빛이 해당된다고 발전하며
반대로, 셀에 전류를 흘리면, 특정 파장대의 빛을 발광한다.
이 특징을 이용하여, 태양광 패널에 전류를 흘려 특정 파장대의 빛을 발광시키고
그 발광의 상황에서 패널이나 셀의 이상을 발견하는 방법이다.
이 검사는 암실에서 실시한다.
EL검사는 검사 자체의 유용성과 신뢰도의 높이가 인정되는 반면
상대적으로 수고와 비용이 든다.
이 때문에 태양광 발전소의 가동 후는 패널에 중대한 이상이 생기고
회사에 교환을 요구할 때만 실시하는 경우가 대부분이다.
사업화한 것은 이 EL검사를 드론에 의한 촬영으로 실시하며,
태양열 전지판을 설치에서 분리 작업을 할 필요가 없어졌다.
EL검사에 필요한 '암실'과 '태양광 패널에 대한 전류의 인가'도 발전을 멈추지 않는 것으로 가능해졌다.
야간에 실시하는 것으로, 옥외에서도 암실 같은 상태를 실현하였다.
태양광 패널에 대한 전류의 인가는 접속 상자의 입력 단자를 통해서 스트링(패널의 접속 단위)마다 실시한다.
이것도 야간에는 일사가 없어 원래 발전이 멈추어 있으므로,
발전 손실을 발생하지 않아 발전 사업자가 손해를 볼 부분은 없다.
EL(왼쪽), 열 분포(가운데), 육안(오른쪽)
같은 드론을 쓰던 수법에서도 열 분포 화상의 촬영은 "체온계" 같은 역할로 규정하고 있다.
상대적인 온도 분포에서 이상을 탐색하는 계기로 사용된다는,
불량에 의해서 일어나는 '현상'의 파악이 목적이 있다.
이에 대해서, EL영상은 발광의 명암 상태가 그대로 발전의 이상을 나타낸다.
태양광 패널이나 셀의 모든 이상을 그대로 파악하려면
EL영상 이상의 방법은 없다고 강조하고 있다
EL(왼쪽), 열 분포(가운데), 육안(오른쪽)
EL영상이 강점을 발휘하는 것은 PID(potential-induced degradation)가
원인으로 발전에 이상을 초래한 셀의 발견이라고 한다.
PID는 결정 실리콘형 태양광 패널에서 생긴다.
특정 조건에서 태양광 패널에 높은 전압이 걸리며,
출력이 저하되는 오류이다.
태양광 패널 내에서 셀과 알루미늄 프레임 간에 전위 차이가 생기면서 일어나고
고온·고습 시스템 전압 등의 조건이 작용하여 생긴다고 추측되고 있다.
PID내성이 낮은 태양광 패널로 출력 저하에 이르러, 1년간 70%이상 출력이 떨어진 경우도 있다.
EL영상이라면, 분명히 알 수 있는 한편 눈과 열 분포 화상으로는 구별이 어렵다.
열 분포에는 이상이 생기지 않는 경우도 있다.
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EL(왼쪽), 열 분포(가운데), 육안(오른쪽)
야간에 태양광 발전소에서 드론을 날리고 촬영할 경우 관련 법령과 규제, 조례 등의 조건을 충족해야 한다.
드론의 비행을 담당하는 사업자에게 부과되는 요건이나 드론의 기체, 비행 조종 담당자에게 부과되는 요건도 있다
EL(왼쪽), 열 분포(가운데), 육안(오른쪽)
예를 들면 야간 비행의 허가는 드론 조종 담당자에게 허용된다.
기체에는 야간에도 시인할 수 있도록 조명 기능을 갖추어야 한다.
이에 대해서는 기성품으로 인가된 기체가 있고 그 중 하나인 중국 DJI산 제품을 채용하고 있다.
그 이전에는 자사에서 개발한 기체를 사용했다.
이 기체의 조명은 촬영한 EL영상에 영향을 미치지 않다고 한다.
현지에서는 3명 1조로 작업한다.
한명은 야간 비행을 인정 받은 드론 조종자,
다른 한명은 스트링마다 전류를 흘리는 작업을 담당했으며 3번째는 안전 확인을 한다.
현지 촬영은 일몰 후의 18시경~24시까지 약 5시간이다.
이 동안 700kW분의 태양 전지판의 EL영상을 촬영할 수 있다.
조건이 좋으면 약 1MW분의 패널을 촬영하기도 한다.
촬영 시간이 24시 것은 발전 사업자 측의 노무 관리 등의 사정이 있다.
촬영 시에는 그 발전소의 전기 보안 관리 업무를 맡고 있는 전기 주임 기술자가 입회할 많아
24시에는 전기 주임 기술자와 함께 발전소를 퇴출하는 것이 요구되거나
기업의 사업소 내나 시설의 지붕에 패널을 설치하고 있는 경우에도 24시까지 퇴출을 요구하는 일이 많다.
EL영상을 촬영할 때의 드론의 비행은 열 분포 화상의 촬영에 비해서 느린 속도이다.
높이는 지상 10m~13m로 낮고, 1번 비행에서 접속 상자 1개 페이스로 촬영한다
태양광 패널의 이상은 가동 후 세월이 갈수록 늘어난다.
패널을 정밀 점검하는 수요는 날이 갈수록 늘어나는 것은 아닐까 기대하고 있다.
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