近年來(lái)，隨著無(wú)人航空器（以下簡(jiǎn)稱無(wú)人機(jī)）技術(shù)的迅猛發(fā)展，無(wú)人機(jī)在全球消費(fèi)領(lǐng)域掀起了應(yīng)用熱潮。

  一些體積精小、操控簡(jiǎn)單的消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)產(chǎn)品在我們的生活當(dāng)中隨處可見(jiàn)，似乎是給無(wú)人機(jī)貼上了生活“必備品”的標(biāo)簽，讓很多消費(fèi)者認(rèn)為無(wú)人機(jī)更多的是休閑把玩的“玩具”，而忽略了其強(qiáng)大的工業(yè)屬性。

  實(shí)際上，隨著無(wú)人機(jī)工業(yè)化的推進(jìn)，無(wú)人機(jī)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在安防，農(nóng)業(yè)，影視，電力，能源等領(lǐng)域，但是由于行業(yè)間信息和技術(shù)的不對(duì)稱，一方面造成需求端對(duì)無(wú)人機(jī)作用的過(guò)度要求，超出現(xiàn)有行業(yè)技術(shù)能力；另一方面無(wú)人機(jī)沒(méi)有精準(zhǔn)切入應(yīng)用領(lǐng)域，導(dǎo)致供應(yīng)產(chǎn)品與需求出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，甚至產(chǎn)生出“無(wú)用論”的聲音，本該是行業(yè)間協(xié)同互助發(fā)展，卻出現(xiàn)了“水土不服”的怪象。

以光伏電站為例，光伏電站傳統(tǒng)的維護(hù)方式主要以人力為主，輔以監(jiān)控系統(tǒng)。雖然可以在后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)主要發(fā)電參數(shù)和氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)控，但主要的現(xiàn)場(chǎng)巡查還是以人力為主。并且由于光伏電站設(shè)備多，分布廣，為防范環(huán)境因素和設(shè)備故障導(dǎo)致的事故，日常性巡檢是光伏電站運(yùn)維管理中重要的環(huán)節(jié)，也是運(yùn)維管理活動(dòng)中耗時(shí)耗力的工作。

因此，當(dāng)前應(yīng)用在光伏電站的無(wú)人機(jī)多集中在電站運(yùn)維方面。無(wú)人機(jī)立體化、高程作業(yè)的方式有效適應(yīng)了光伏電站分布廣，應(yīng)用類型多樣的特點(diǎn)，在程度上節(jié)省了人力，提高了運(yùn)維效率。但也應(yīng)看到，目前光伏電站無(wú)人機(jī)還存在著解決方案單一，功能針對(duì)性不強(qiáng)，數(shù)據(jù)處理能力有限等問(wèn)題，能解決問(wèn)題表象，沒(méi)有系統(tǒng)性的方案輸出，沒(méi)有真正的解決光伏行業(yè)的“痛點(diǎn)”。

為獲取光伏行業(yè)無(wú)人機(jī)運(yùn)用受阻的資料，2017年長(zhǎng)沙群力測(cè)繪科技有限公司對(duì)國(guó)內(nèi)13個(gè)主要光伏電站開(kāi)發(fā)企業(yè)進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)65%的受訪企業(yè)認(rèn)為性價(jià)比太低是造成無(wú)人機(jī)應(yīng)用障礙的主要原因，70%受訪企業(yè)認(rèn)為無(wú)人機(jī)功能達(dá)不到要求。在調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)，很多光伏電站企業(yè)對(duì)無(wú)人機(jī)提出了超現(xiàn)實(shí)的技術(shù)要求，說(shuō)明無(wú)人機(jī)行業(yè)與光伏行業(yè)間的技術(shù)不對(duì)稱非常明顯。

其實(shí)，根據(jù)光伏行業(yè)的背景和技術(shù)特點(diǎn)，無(wú)人機(jī)完全可以憑借自身技術(shù)特點(diǎn)，深度融入光伏行業(yè)中，貼合光伏發(fā)展路線，解決光伏電站面臨的行業(yè)性難題，實(shí)現(xiàn)光伏行業(yè)與無(wú)人機(jī)行業(yè)的協(xié)同發(fā)展。據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì)，截至2017年底，中國(guó)光伏發(fā)電裝機(jī)總量為130GW，同比增長(zhǎng)68.7%，新增裝機(jī)和累計(jì)裝機(jī)規(guī)模均位居于世界前列.根據(jù)“十三五規(guī)劃”，預(yù)計(jì)在2020年我國(guó)裝機(jī)總量有望達(dá)到250GW。從光伏電站體量來(lái)看，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，光伏市場(chǎng)將繼續(xù)釋放大的機(jī)遇，催發(fā)行業(yè)的外生動(dòng)力。

隨著光伏應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)日益成熟和裝機(jī)規(guī)模的顯著提高，光伏行業(yè)將逐漸呈現(xiàn)出“存量”特性，意味著更多的資源將投放在建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)上。從這個(gè)方面來(lái)看，無(wú)人機(jī)在光伏領(lǐng)域已經(jīng)到了發(fā)展運(yùn)用的“前夜”。近年來(lái)，從國(guó)家能源主管部門到地方政府更加重視光伏電站的建設(shè)質(zhì)量和維護(hù)能力，在一些國(guó)家能源示范基地和地方扶貧項(xiàng)目上，明確提出了建設(shè)和維護(hù)定量化指標(biāo)。光伏電站本身的資產(chǎn)屬性，也要求對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行增值保質(zhì)。而實(shí)現(xiàn)光伏電站收益的前提就是要光伏電站在其生命周期內(nèi)的高效精準(zhǔn)的運(yùn)維。因此需要結(jié)合更多的精準(zhǔn)化設(shè)備參與光伏電站的運(yùn)維活動(dòng)，這也是行業(yè)內(nèi)生邏輯所決定的。

結(jié)合光伏電站的生命階段，無(wú)人機(jī)還可以發(fā)揮出更多的運(yùn)用效應(yīng)。一般認(rèn)為光伏電站的生命期至少為25年，按照其主要的歷程可以分為設(shè)計(jì)階段，建設(shè)階段和運(yùn)維階段，以一個(gè)20MW規(guī)模的地面電站為例，一般其設(shè)計(jì)階段和建設(shè)階段需要6個(gè)月左右，運(yùn)維階段基本覆蓋整個(gè)生命周期。

1． 設(shè)計(jì)階段

光伏電站的設(shè)計(jì)階段主要是對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行可行性研究，項(xiàng)目勘查、測(cè)繪，設(shè)備選型，系統(tǒng)設(shè)計(jì)，外送線路規(guī)劃等。目前主要的現(xiàn)場(chǎng)工作還是依靠人力進(jìn)行。因?yàn)槎鄶?shù)場(chǎng)區(qū)初期基本不具備通行條件，大部分的勘查和測(cè)繪工作只能靠人員徒步進(jìn)行，效率非常低下。在地貌情況復(fù)雜的電站中，僅是場(chǎng)區(qū)內(nèi)通行就需要花費(fèi)很大的精力。像大同領(lǐng)跑者基地，該基地是在挖煤沉陷區(qū)上實(shí)施的規(guī)劃，由于沉陷區(qū)分布的無(wú)序性，很多電站被分隔成十幾個(gè)小區(qū)域，遠(yuǎn)區(qū)域相隔達(dá)十幾公里，區(qū)域內(nèi)由于地勢(shì)險(xiǎn)惡，車輛無(wú)法通行。按照傳統(tǒng)人力勘探作業(yè)，每天用于通行的時(shí)長(zhǎng)占據(jù)了大部分的工作時(shí)間，顯著增加了工作周期，而且地勢(shì)的復(fù)雜性也容易造成作業(yè)的失誤。

無(wú)人機(jī)具備的高程作業(yè)方式，顯然可以規(guī)避此類影響。且大部分的無(wú)人機(jī)具備航跡規(guī)劃的功能，配合3D建模的數(shù)據(jù)處理軟件，完全可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化測(cè)繪?？梢源蠓忍岣邷y(cè)繪效率，還可以提高精度，建立立體化的測(cè)繪模型。精準(zhǔn)化的模型不僅有助于實(shí)現(xiàn)科學(xué)的設(shè)計(jì)，還可以更加精確的規(guī)劃場(chǎng)區(qū)線路，建立發(fā)電量預(yù)測(cè)模型，在提高系統(tǒng)發(fā)電效率的同時(shí)，也可以降低投入。

2. 建設(shè)階段

建設(shè)期是光伏電站生命周期中重要的階段，在建設(shè)期內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，還要建設(shè)成果可以滿足光伏電站的長(zhǎng)期運(yùn)行需要，要求建設(shè)單位投入更多的時(shí)間和資源用于光伏電站的建設(shè)期。但因我國(guó)實(shí)行的”度電補(bǔ)貼”的政策，即上網(wǎng)電價(jià)與當(dāng)年度補(bǔ)貼政策掛鉤，一般是逐年遞減，且為避免出現(xiàn)項(xiàng)目延期的現(xiàn)象，一般年度的結(jié)點(diǎn)設(shè)置為當(dāng)年度的6月30日，12月30日等。這就要求建設(shè)單位在規(guī)定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。而一般的光伏電站項(xiàng)目從立項(xiàng)，設(shè)計(jì)，設(shè)備選型、采購(gòu)等前期性工作都需要接近3~4個(gè)月，擠壓了建設(shè)時(shí)間。出現(xiàn)行業(yè)性趕工現(xiàn)象，產(chǎn)生了趕工期建設(shè)性問(wèn)題。

為限度的降低趕工造成的不規(guī)范現(xiàn)象，需要項(xiàng)目管理人員加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的管理，及時(shí)對(duì)不合規(guī)現(xiàn)象進(jìn)行糾正。但一般的光伏項(xiàng)目所配置人員非常有限，在管理職責(zé)外還成承擔(dān)其他工作，并不能實(shí)時(shí)對(duì)場(chǎng)區(qū)施工情況進(jìn)行監(jiān)控。無(wú)人機(jī)所擁有的高效監(jiān)控方式，可以有效的對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)施工情況進(jìn)行反饋。一些無(wú)人機(jī)具有長(zhǎng)距離實(shí)時(shí)圖像能力，可以讓管理人員足不出戶就實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)情況的監(jiān)控，且可以通過(guò)無(wú)人機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不規(guī)范現(xiàn)象進(jìn)行取證，有利于后期問(wèn)題的解決。

3.運(yùn)維階段

運(yùn)維工作貫穿于整個(gè)光伏電站生命周期，是光伏電站達(dá)到預(yù)期效益的重要手段。隨著光伏電站的發(fā)展，運(yùn)維工作呈現(xiàn)出“無(wú)人化，智能化，集中化”的特點(diǎn)，在運(yùn)維活動(dòng)中引入無(wú)人化，智能化設(shè)備正成為光伏電站的選擇。

國(guó)內(nèi)光伏電站對(duì)于無(wú)人機(jī)的應(yīng)用還處于起步階段，在歐洲和日本應(yīng)用相對(duì)成熟。目前主要在替代或提高人工巡檢效率方面發(fā)揮作用，并沒(méi)有完全發(fā)揮無(wú)人機(jī)的效應(yīng)。無(wú)人機(jī)具有飛行平臺(tái)固定，負(fù)載多樣的特點(diǎn)，可以在有限投入的情況下增加無(wú)人機(jī)的多項(xiàng)功能。

如目前大多數(shù)的無(wú)人機(jī)在光伏電站中執(zhí)行可視化缺陷和紅外熱成像排查，一般是在飛行中采集數(shù)據(jù)再反饋至后臺(tái)，由人工處理。而光伏電站的很多缺陷現(xiàn)象是一個(gè)系統(tǒng)性，動(dòng)態(tài)的結(jié)果，與當(dāng)時(shí)的輻照，環(huán)境溫度，發(fā)電設(shè)備的工作狀態(tài)密切相關(guān)，一個(gè)參數(shù)的變動(dòng)可能會(huì)改變的成像結(jié)果。如果無(wú)法實(shí)時(shí)進(jìn)行缺陷識(shí)別，很有可能造成結(jié)果的滯后，或者出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核結(jié)果的不一致，給運(yùn)維人員錯(cuò)誤信號(hào)，導(dǎo)致誤判。因此需要無(wú)人機(jī)具備在線缺陷識(shí)別和缺陷定位的能力，及時(shí)準(zhǔn)確的將故障現(xiàn)象和坐標(biāo)反饋至運(yùn)維人員，實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與處理問(wèn)題的無(wú)縫連接。

除加強(qiáng)故障識(shí)別能力外，還可以結(jié)合光伏電站的運(yùn)行特點(diǎn)，擴(kuò)展無(wú)人機(jī)在光伏電站中處理能力?？梢酝ㄟ^(guò)軟件算法實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)對(duì)于故障的預(yù)判，如對(duì)光伏組件存在的局部遮擋或表面累積的灰塵量超限進(jìn)行預(yù)警等。還可以融入電站的安防體系，利用無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)性，快速的驅(qū)趕非法闖入者。

無(wú)人機(jī)還可以擴(kuò)大兼容性，能夠在人工不干預(yù)的情況下，自主與電站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，在系統(tǒng)發(fā)出故障診斷信號(hào)后能夠自主飛行，自主查證故障。

旋翼類無(wú)人機(jī)可以嘗試進(jìn)行在線隱裂檢測(cè)（EL測(cè)試），光伏組件的隱裂檢測(cè)是光伏電站質(zhì)量控制的的環(huán)節(jié)，也是光伏電站的檢測(cè)項(xiàng)目?，F(xiàn)行的隱裂檢測(cè)主要依靠傳統(tǒng)的相機(jī)加三腳架的形式進(jìn)行，測(cè)量范圍受電站類型限制，水上電站，農(nóng)業(yè)大棚型電站，山地型電站，因地貌特別，很難實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，這也是光伏行業(yè)性難題。而如果采用無(wú)人機(jī)高空作業(yè)的方式，則可以有效客服地貌的障礙，可以解決測(cè)試難的問(wèn)題，也可以大幅度的提高檢測(cè)效率，降低檢測(cè)成本。

  與傳統(tǒng)成熟能源行業(yè)相比，光伏還是個(gè)年輕的行業(yè)，在發(fā)展中有許多問(wèn)題亟待解決。光伏持續(xù)的增長(zhǎng)的背后蘊(yùn)藏著大的商業(yè)機(jī)遇。如何撬開(kāi)這個(gè)行業(yè)的大門，需要無(wú)人機(jī)行業(yè)人員改變思路，深度的了解光伏行業(yè)，把握光伏行業(yè)發(fā)展路線，切合實(shí)際需求，提供針對(duì)光伏電站的無(wú)人機(jī)解決方案。這樣才能實(shí)現(xiàn)光伏行業(yè)與無(wú)人機(jī)行業(yè)的協(xié)調(diào)健康發(fā)展。