Drony wsparciem sektora energetycznego w dobie transformacji

Okiem eksperta

Jacek Stężowski, Redaktor e-magazyny.pl

Według raportu ResearchAndMarkets.com globalny rynek dronów komercyjnych osiągnie wartość 41,3 mld USD do 2026 roku. Największą część rynku będą stanowić rozwiązania na potrzeby sektora energetycznego (około 6 mld USD).

Pierwsze nieoficjalne testy wykorzystania dronów w energetyce przeprowadził koncern BP już w 2006 roku, jednak dopiero dekadę później zaczęto wykorzystywać tę technologię na szerszą skalę (ze względu na ujednolicenie prawa dot. lotów).

Od tego momentu drony stały się rozwiązaniem wielu problemów sektora energetycznego – od inspekcji infrastruktury po wsparcie podczas jej budowy.

Zdalne inspekcje

Bezzałogowe statki powietrzne w sektorze energetycznym to przede wszystkim zdalne inspekcje, ale zastosowań jest znacznie więcej. Z zalet dronów korzysta zarówno branża OZE, jak i energetyka konwencjonalna.

– Drony oferują szereg korzyści dla sektora energetycznego. Po pierwsze, umożliwiają przeprowadzanie inspekcji i monitorowania infrastruktury krytycznej na odległość, co zwiększa efektywność operacyjną i bezpieczeństwo pracowników, eliminując potrzebę wysyłania ich na potencjalnie niebezpieczne i trudno dostępne tereny. Drony mogą zbierać dane w czasie rzeczywistym, co pozwala na natychmiastową identyfikację problemów i wprowadzenie szybkich rozwiązań. Co więcej, wykorzystanie dronów znacząco zmniejsza koszty inspekcji. Dzięki możliwości zastosowania różnorodnych czujników, takich jak kamery RGB, termiczne czy LiDAR, drony mogą przeprowadzać szczegółowe badania infrastruktury energetycznej, jak na przykład linii przesyłowych, farm wiatrowych czy elektrowni słonecznych – powiedział nam Vad Melnyk, CEO Dronehub.

Dronehub oferuje inteligentne stacje dokujące do ładowania różnych typów dronów przemysłowych, które są odporne na ekstremalne warunki pogodowe i działają z różnymi metodami zasilania, w tym z energią słoneczną. To sprawia, że są one idealnym rozwiązaniem dla miejsc trudno dostępnych, takich jak odległe farmy wiatrowe czy elektrownie słoneczne. Drony mogą pozostać na miejscu przez długi czas, przeprowadzając regularne inspekcje i monitorując infrastrukturę, co jest kluczowe dla utrzymania wysokiej wydajności i niezawodności tych systemów.

Diagnostyka infrastruktury w kopalniach, rafineriach i elektrowniach

Drony mają wręcz nieograniczone możliwości pod względem inspekcji obiektów znajdujących się na terenie rafinerii, elektrowni, kopalni czy nawet platform wiertniczych.

Drony wyposażone w kamery na podczerwień mogą wykrywać i kwantyfikować wycieki metanu i gazu ziemnego, które są niewidoczne gołym okiem. Takie rozwiązanie zastosował m.in. koncern PGNiG, wykorzystując rozwiązania polskiego startupu BZB UAS.

Ponadto korzystając z dronów wyposażonych w czujniki i kamery, koncerny mogą szybko zidentyfikować punkty zapalne korozji i podejmować środki zapobiegawcze, zanim staną się kosztownymi i niebezpiecznymi usterkami.

Dzięki bezzałogowym statkom powietrznym wyposażonym w kamery termowizyjne można również wykrywać zmiany temperatury w sprzęcie, identyfikując potencjalne awarie. Monitorując maszyny w czasie rzeczywistym, można efektywniej planować harmonogramy konserwacji, skracając przestoje i poprawiając wydajność.

W 2017 roku Jastrzębska Spółka Węglowa wykorzystała drony do pomiarów geodezyjnych i monitorowania naziemnej infrastruktury. Enea i Polskie Sieci Elektroenergetyczne wykorzystały jako jedne z pierwszych na polskim rynku drony do oblotów linii wysokich napięć.

Kontrola infrastruktury OZE

Według Vada Melnyka z Dronehub drony mogą odgrywać kluczową rolę w transformacji energetycznej, pomagając w zarządzaniu i monitorowaniu nowych, zrównoważonych źródeł energii, takich jak farmy wiatrowe czy panele słoneczne. Poprzez regularne inspekcje i monitoring, drony mogą pomóc w optymalizacji wydajności tych systemów i szybko identyfikować ewentualne problemy.

Szczególną uwagę należy poświęcić dronom wykorzystywanym w energetyce wiatrowej. Dzięki takiemu rozwiązaniu można przeprowadzić dokładną diagnostykę łopat turbiny wiatrowej. Żadna inna technologia nie pozwala zbliżyć się na tak niewielką odległość do łopaty i wykryć pęknięcia lub innej wady.

Zarządcy farm fotowoltaicznych wykorzystują drony do identyfikowania problemów związanych z awariami niewykrywalnymi gołym okiem. Wyposażając drony w kamery termowizyjne, inspektorzy mogą uzyskać doskonały wskaźnik wydajności panelu ze stosunkowo dużej wysokości. Co więcej, wykorzystanie drona skraca czas diagnostyki, często bardzo rozległej farmy.

Naukowcy z Wielkiej Brytanii wykorzystali BSP do optymalnego rozmieszczenia podwodnych turbin pływowych. Drony są używane do filmowania ruchu wody. Następnie stosowane są odpowiednie algorytmy do określania jej prędkości. Testy były przeprowadzone w różnych warunkach pogodowych w Ramsey Sound w Walii i Pentland Firth w Szkocji.

Bezzałogowe statki powietrzne znalazły zastosowanie również w nieoczywistych segmentach OZE. W produkcji biomasy (np. wierzby energetycznej) drony dają szybki wgląd w kondycję uprawianych roślin oraz ich dobowy cykl aktywności. Ponadto pomagają ocenić dojrzałość plonów i oszacować szkody wynikające chociażby z suszy.

Pełen wachlarz zastosowań

Drony znalazły również zastosowanie w budowie infrastruktury elektroenergetycznej. Są wykorzystywane m.in. do przeciągania linii wysokiego napięcia. Mogą w tym procesie zastąpić helikoptery, co znacznie obniży koszty i usprawni budowę.

Na naszym rodzimym rynku funkcjonuje startup Terra Hexen, który specjalizuje się z w systemach wykrywania obecności dronów w zakazanej przestrzeni, np. na terenie elektrowni. Przy współpracy z PGE Nową Energią zespół Terra Hexen zajmował się opracowaniem jammera fal 2.4 GHz, 5.8 GH oraz GPS. Dzięki niemu możliwe jest wykrycie słabych punktów zabezpieczeń danego terenu.

Uniwersalność dronów podkreśla również Vad Melnyk, nie zapominając o rosnącej roli sztucznej inteligencji.

–  Nasza technologia jest na tyle elastyczna, że możemy współpracować z różnymi firmami produkującymi drony i integrować je z naszym systemem. Ostatnio zintegrowaliśmy nasze stacje dokujące z bezzałogowym helikopterem elektrycznym, co czyni nas pierwszą firmą na świecie dostarczającą w pełni autonomiczne rozwiązanie do długodystansowych inspekcji. Również nasza działalność w zakresie sztucznej inteligencji rośnie dynamicznie. Stworzyliśmy oprogramowanie oparte na AI do automatyzacji inspekcji kolejowych oraz linii wysokiego napięcia za pomocą dronów. Obecnie aktywnie dążymy do zastosowania dronów do pełnej automatyzacji inspekcji i nadzoru w innych sektorach.

---

Jacek Stężowski

Redaktor portalu e-magazyny.pl, inżynier ekoenergetyki oraz pasjonat nowych technologii i OZE. Ma doświadczenie praktyczne w projektowaniu systemów PV, przemyśle kolejowym oraz w branży IT. Jako dziennikarz pisał o nowych technologiach dla takich portali jak MamStartup.pl czy NowyMarketing.pl.