MONITORIZACIÓN DE PLANTAS SOLARES

NC Renovables Drones e inteligencia artificial para vigilar plantas fotovoltaicas

Un grupo de la UCLM trabaja en el desarrollo de un sistema inteligente de monitorización de plantas solares a partir de imágenes tomadas por un dron, con las que se detectan en tiempo real los fallos de los paneles y se consigue optimizar la producción eléctrica de la planta. por Alberto F. Cerdera

La generación de electricidad en las plantas solares fotovoltaicas está condicionada por una multitud de factores, y entre ellos, el estado de conservación de la propia instalación. Por este motivo, un grupo de investigación de la Universidad de Castilla-La Mancha trabaja en el desarrollo de un sistema de monitorización inteligente del funcionamiento de plantas solares. El equipo de investigación de la UCLM emplea datos de la temperatura de los paneles, tomados con una cámara termográfica de un dron, así como los registros de los sistemas de monitorización convencionales de la propia planta, para hacer una evaluación en tiempo real del funcionamiento de la instalación. Esta información resulta crucial para la optimización de las plantas de producción de energía fotovoltaica, en las que cualquier funcionamiento anómalo de uno de los paneles se traduce en miles de euros de pérdidas. La clave de este proyecto reside en la capacidad para la interpretación de los datos recogidos, y es justamente ahí donde más empeño están poniendo los investigadores del grupo Ingenium, dirigido por Fausto Pedro García. Concretamente, en el desarrollo de los algoritmos y sistemas inteligentes capaces de interpretar toda la información recogida a través de los diferentes sistemas. El trabajo se desarrolla en el marco del proyecto de investigación RA4PV (Reliable Analytics for Photo Voltaic Plants), financiado con fondos del Ministerio de Economía y la Unión Europea; y se realiza en colaboración con la empresa Ingeteam Service. Con este sistema de monitorización inteligente de parques solares se consigue una información mucho más precisa del funcionamiento de la planta; unos datos en remoto, ya que se almacenan en la nube y se pueden consultar desde cualquier punto del mundo; pero, sobre todo, se ahorran tiempo y dinero. Hasta ahora, las comprobaciones del funcionamiento adecuado de las placas fotovoltaicas se realizaba a pie. Un operario pasa por entre todos los paneles y les apunta con una cámara térmica, para obtener unas imágenes que valen luego para detectar fallos. Qué ocurre con este sistema. Que requiere mucho tiempo, es más costoso, y además no permiten alcanzar los niveles de precisión que ofrecen estas aeronaves no tripuladas. La toma de datos en el modelo propuesto por este equipo de la Universidad de Castilla-La Mancha se realiza con una cámara térmica instalada en un dron. El aparato sobrevuela el parque solar y fotografía cada uno de los paneles a fin de tomar imágenes térmicas que ofrecen

PLANTAS SOLARES

Monitorización: Una cámara térmica montada en un dron recoge la información sobre la actividad de las plantas fotovoltaicas y permite detectar fallos en los paneles. Sistema inteligente: El sistema realiza un tratamiento automático y en tiempo real de las imágenes tomadas por el dron. Investigadora: Grupo de investigación Ingenium, dirigido por Fausto Pedro García Márquez.

www.uclm.es ingenium.uclm.es Un submarino impulsado por hidrógeno

El grupo de investigación Ingenium participa en el proyecto europeo ENDURUNS, dotado con 8,8 millones de euros, para el desarrollo de un vehículo submarino autónomo, impulsado por hidrógeno. Se trata de una colaboración internacional entre universidades y centros de investigación europeos y coreanos. Este dron submarino estará diseñado para realizar tareas de mapeado de alta precisión, para las que se requiera un nivel de resolución elevado. Pero además, se trata de un vehículo modular, adaptable a múltiples escenarios, una cualidad que hace que se incremente su versatilidad. Por otro lado, este grupo de investigación está preparando el XXVI Congreso de Ingeniería de Organización (CIO2022), que se celebrará en Toledo, los días 7 y 8 de julio, y en el que participarán algunos de los expertos internacionales más importantes de esta rama de la ingeniería.

Monitorización de planta fotovoltaica. En la imagen principal, momentos pre-

vios al vuelo del dron por el parque solar. Debajo, equipo del grupo de investigación Ingenium. Abajo a la izquierda, uno de los drones empleados para la toma de estas imágenes térmicas y una de las fotografías térmicas de una planta fotovoltaica.

una información clara de su funcionamiento. El hecho de emplear cámaras térmicas no es casual. Cuando falla alguno de los diodos de la placa fotovoltaica, que son los elementos que capturan la luz del sol y la transforman en electricidad, se produce un cortocircuito y se emite un calor que es detectado por la cámara térmica del dron. “Las cámaras termográficas dan información puntual sobre las temperaturas en los diferentes píxeles que recogen. Esa información va acompañada de los datos telemétricos del dron, que valen para su localización: como velocidad, altura, posición..., que ayudan a conocer en qué panel se producen los fallos”, aclara el director del proyecto. El aparato no tripulado va equipado con un sistema de navegación RTK, que es mucho más preciso que el conocido GPS, y con el que se puede saber qué punto exacto del panel solar es el que está fallando. De esa manera, los técnicos puede proceder a su sustitución lo antes posible, y así minimizar las pérdidas en la generación de energía eléctrica. “Con los sistemas de monitorización se puede intuir que hay fallos, porque se detecta una bajada de producción, pero no se sabe exactamente dónde se encuentra, si en verdad es una avería o se trata de que el panel está sucio o que no recibe la luz adecuada”, aclara este investigador. De ahí la importancia de contar con un sistema de monitorización de la actividad de las placas, como el que está resultando de este proyecto, y con el que se puede localizar el punto exacto donde se produce el error. Fausto Pedro García explica que el trabajo fundamental radica en dos apartados. Primero, la armonización de todos los datos, tanto los tomados por el dron como los que recogen los sistemas propios de la explotación fotovoltaica. Y, a continuación, en el procesamiento automático de toda esa información, para agilizar los procesos y conseguir resultados mucho más precisos. Esta información no tendría valor si no se somete a un tratamiento automatizado de la información como el que se está desarrollando en este proyecto, que estará finalizado en 2023. Para ello se está trabajando en nuevos algoritmos más avanzados, para el tratamiento de los datos. Del mismo modo, el equipo de la Universidad de Castilla-La Mancha ha mejorado el rendimiento del sistema de monitorización del dron, con un sistema de posicionamiento nuevo y más avanzado, que reduce en margen de error a centímetros, con el que los operarios de la planta puedan estar seguros de analizar la zona adecuada. Y todo este equipamiento no serviría de nada si no se cuenta con una plataforma de Internet de las Cosas, que recoja toda la información y la ponga al alcance de los usuarios, que pueden consultarla a través de Internet y conocer los datos en tiempo real. Con toda la información recogida por los diferentes sensores y analizada por los equipos de inteligencia artificial, el sistema elabora un informe con la localización e identificación de los defectos hallados en los paneles solares. Esta tecnología está llamada a mejorar la producción fotovoltaica, al tiempo que contribuirá a prolongar la vida útil de la instalación, simplemente, gracias a la nueva manera de tratar unos datos tan valiosos. p