Drohnenbasierte Reinigungs- und Waschlösung für PV-Solarmodule

Mit der beschleunigten globalen Energiewende ist die Stromerzeugung durch Photovoltaik (PV) zu einem der wichtigsten Wege für China geworden, um seine „dualen Kohlenstoffziele“ zu erreichen. Die Innere Mongolei ist ein wichtiger Standort für die PV-Stromerzeugung in China und verfügt über eine der höchsten installierten Kapazitäten an PV-Systemen im Land. Die PV-Kraftwerke unseres Kunden befinden sich jedoch im südwestlichen Teil der Inneren Mongolei, verteilt auf geografisch raue Wüsten-, Gobi- und Bergbaugebiete. Diese Regionen haben nicht nur ein komplexes Gelände, sondern sind auch häufig von starken Winden und Sandstürmen betroffen, was erhebliche Herausforderungen für die Wartung und Reinigung von Solarmodulen darstellt. Gemäß den „Betriebs- und Wartungsvorschriften für Photovoltaikkraftwerke“ müssen PV-Module regelmäßig gereinigt werden, um ihre Effizienz aufrechtzuerhalten. Herkömmliche manuelle Reinigungsmethoden sind jedoch in solch abgelegenen und rauen Umgebungen nur schwer effizient umzusetzen. Als Antwort auf diese Herausforderungen haben wir dem Kunden eine drohnenbasierte Reinigungslösung für Solarmodule bereitgestellt.

Herausforderungen und Schwachstellen:

1. Extreme geografische Bedingungen und Schwierigkeiten bei der manuellen Reinigung: Das Gelände der Region ist unübersichtlich, die Oberflächentemperaturen hoch und es kommt häufig zu Sandstürmen, was die manuelle Reinigung von PV-Modulen zu einer großen Herausforderung macht. Bei herkömmlichen Reinigungsmethoden müssen die Arbeiter bei hohen Temperaturen und starkem Wind arbeiten, was nicht nur zu einer geringen Reinigungsleistung führt, sondern auch erhebliche Sicherheitsrisiken birgt.
2. Hohe Reinigungshäufigkeit, hohe Wartungskosten: In Wüstengebieten bilden Sandstürme leicht dicke Staubschichten auf der Oberfläche von PV-Modulen, die die Lichtabsorption stark beeinträchtigen und die Effizienz der Stromerzeugung beeinträchtigen. Daher müssen PV-Module häufiger gereinigt werden, um ihre optimale Leistung aufrechtzuerhalten. Eine häufige manuelle Reinigung ist jedoch zeit- und arbeitsintensiv und verbraucht erhebliche personelle und materielle Ressourcen, was die Wartungskosten in die Höhe treibt. Darüber hinaus erfordert die manuelle Reinigung eine Unterbrechung eines Teils der Stromerzeugungsarbeiten, was den wirtschaftlichen Nutzen weiter beeinträchtigt.
3. Inkonsistente Reinigungsergebnisse: Beim manuellen Betrieb lässt sich kaum eine gleichmäßige Reinigungsqualität für jedes PV-Modul gewährleisten. Zudem ist es schwierig, alle Module effektiv abzudecken. Dies führt zu uneinheitlichen Reinigungsergebnissen, die wiederum die Gesamteffizienz der Stromerzeugung der Anlage beeinträchtigen.
4. Einschränkungen herkömmlicher Reinigungsgeräte: Herkömmliche Hub- und andere Reinigungsgeräte werden in diesen Umgebungen leicht durch Wind und Sand beeinträchtigt, sodass sie ihre Reinigungsaufgaben nicht mehr stabil, effizient und sicher erledigen können.

Lösung: Drohnenbasiertes Hochdruckreinigungssystem für Solarmodule:

Angesichts dieser Herausforderungen hat unser Team eine maßgeschneiderte Reinigungslösung für PV-Module entwickelt, die auf einem Hochdruckreinigungssystem aus der Luft basiert. Dieses System löst das Sandsturmproblem, indem es die Drohnen mit Düsen ausstattet, die variable Sprühbreiten ermöglichen, sodass der Kunde während des Betriebs je nach Sandbedeckung die optimale Düse auswählen kann. Das Hochdruckreinigungssystem, das auf der flexiblen Technologie von Pliabot basiert, kann in der Luft schweben und eine effiziente Reinigung aus mehreren Winkeln durchführen. Der Wassertank mit einem Fassungsvermögen von 30 Litern ermöglicht die Abdeckung großer Flächen in einem einzigen Arbeitsgang, wodurch die Häufigkeit des Nachfüllens während des Betriebs reduziert wird. Das modulare Düsendesign ermöglicht die Bewältigung verschiedener Reinigungsaufgaben für Solarmodule und passt sich an unterschiedliche Verschmutzungsgrade an. Durch die nahtlose Integration des Flugsteuerungssystems kann der gesamte Reinigungsvorgang von einer einzelnen Person ferngesteuert werden, wobei die Funktion zur Planung der Reinigungspfade die Betriebseffizienz und -sicherheit erheblich verbessert.

Vorteile der Reinigung von Solarmodulen per Drohne:

1. Effiziente Reinigung mit vollständiger Abdeckung: Das System ermöglicht eine vertikale Einstellung von -60° bis +35° und eine horizontale Einstellung von ±45°, was die Arbeitseffizienz erheblich verbessert.
2. Vollautomatisierung, Reduzierung menschlicher Risiken: Durch die nahtlose Integration in das Flugsteuerungssystem kann die Drohne den gesamten Reinigungsvorgang automatisch durchführen. Dies verringert die Abhängigkeit von Handarbeit und erhöht die Sicherheit durch Lasermessung in Echtzeit, wodurch stabile und effiziente Reinigungsvorgänge gewährleistet werden.
3. Bequemer Transport, schnelle Reaktion: Das modulare Design und die Snap-On-Installation erleichtern die Bereitstellung und verkürzen die Reaktionszeit erheblich.
4. Flexibilität für mehrere Szenarien: Durch das modulare Düsendesign lässt sich das System an unterschiedliche Oberflächen und unterschiedliche Verschmutzungsgrade anpassen und gewährleistet so eine optimale Reinigungsleistung in unterschiedlichen Umgebungen.

Kundenvorteile:

1. Verbesserte Reinigungseffizienz: Dank Hochdruck und Mehrwinkeleinstellung erreicht das drohnenbasierte PV-Panel-Reinigungssystem hohe Reinigungsgeschwindigkeiten und kann auch in schwer erreichbaren Bereichen effizient arbeiten.
2. Erhöhte Sicherheit: Die Fernreinigung verringert die mit hochintensiven und heißen Einsätzen verbundenen Risiken erheblich und vermeidet die Gefährdung des Personals, das in extremen Umgebungen arbeitet. Darüber hinaus ermöglicht die flexible Technologie der Drohne, bei Wind und Sand in der Wüste ihre Haltung autonom anzupassen, wodurch Schäden durch Wind und Stöße verringert werden. Auf diese Weise wird die Widerstandsfähigkeit der Drohne gegenüber Risiken verbessert und ein reibungsloser Betrieb gewährleistet.
3. Reduzierte Wartungskosten: Das effiziente Reinigungssystem verringert den Bedarf an häufigen Arbeitseinsätzen und senkt so die Betriebs- und Wartungskosten langfristig erheblich.
4. Höhere Effizienz bei der Stromerzeugung: Durch häufiges und effizientes Reinigen wird die Sauberkeit der Solarmodule dauerhaft gewährleistet, was eine stabile und kontrollierbare Effizienz der Stromerzeugung sichert und so der Entwicklung erneuerbarer Energien einen starken Impuls verleiht.

Abschluss:

Durch den Einsatz des flexiblen Hochdruckreinigungssystems für Solarmodule auf Drohnenbasis kann der Kunde die Herausforderungen abgelegener Standorte und rauer Umgebungen bewältigen und die Solarmodule effizient reinigen. Die mehrwinkeligen, automatisierten, hocheffizienten und sicheren Funktionen des Systems senken nicht nur die Wartungskosten, sondern steigern auch die Stromerzeugungseffizienz der Module erheblich, was zu höheren wirtschaftlichen Vorteilen für den Kunden führt. Der erfolgreiche Einsatz dieses Systems in den abgelegenen Wüstengebieten der Inneren Mongolei zeigt das große Potenzial von Drohnen im Bereich der erneuerbaren Energien. Indem diese Lösung die Reinigungsherausforderungen in extremen Umgebungen bewältigt, bietet sie eine effiziente Antwort für PV-Kraftwerke und neue Impulse für die Entwicklung der Wirtschaft in niedrigen Höhenlagen.