Drohnen

Warum werden Drohnen im Bereich der erneuerbaren Energien eingesetzt?

Warum werden Drohnen im Bereich der erneuerbaren Energien eingesetzt?

Drohnen werden in einigen Bereichen schnell zu einem Ärgernis, aber tatsächlich haben sie auch viele positive Verwendungsmöglichkeiten. Einer der jüngsten Konvertiten ist der internationale Sektor für erneuerbare Energien, und deshalb.

Drohnen werden zu Recht als unbemannte Luftfahrzeuge (Unmanned Aerial Vehicles, UAVs) bezeichnet. Wenn Sie also irgendwo in einem technischen Artikel "UAV" sehen, wissen Sie, dass es sich um eine Drohne handelt, von der sie sprechen. Laut einem im letzten Jahr von Navigant Research veröffentlichten Bericht verwendet die internationale Industrie für erneuerbare Energien diese zunehmend zur Inspektion von Windkraftanlagen - ziemlich überraschend, wenn man bedenkt, dass Anfang 2015 weltweit rund 268.550 Windkraftanlagen im kommerziellen Maßstab installiert waren Das sind mehr als 805.000 Windturbinenblätter, die jährlich überprüft werden müssen, und diese Zahl wird in den nächsten Jahren zwangsläufig um Hunderttausende steigen.

Diese Klingen nutzen sich mit der Zeit ab, wie natürlich die meisten Komponenten. Sie müssen auch im ersten Dienstjahr häufiger inspiziert werden. Das häufigste Problem im Laufe der Zeit sind Späne und Risse. Eine frühzeitige Verschlechterung kann jedoch die erzeugte Energiemenge drastisch reduzieren. Wenn diese Option nicht aktiviert wird, kann dies wiederum zum vollständigen Zusammenbruch der Klinge führen.

Hier kommen Drohnen ins Spiel. UAVs sind ziemlich gut darin, Bilder mit höherer Auflösung zu erhalten, aus dem einfachen Grund, dass sie näher an die Klingen heranrücken können als jemand, der auf dem Boden steht. Darüber hinaus verringern sie das Risiko, dass jemand dort hinaufklettert. Dies bedeutet nicht, dass sie Seilarbeiten und andere traditionelle Inspektionsverfahren vollständig ersetzen werden, aber sie werden den Prozess unterstützen, indem sie eine zusätzliche Rolle bei der Onshore-Windinstallation spielen. Für Offshore-Wind werden sie jedoch wahrscheinlich zu einer Standardinspektionstechnik.

Kameradrohne [Bild: Chris Hunkeler, Flickr]

Der Navigant Research-Bericht macht deutlich, dass die Branche mit zunehmender Verbesserung der Drohnen-Technologie zunehmend Interesse an Drohnen zeigt. Zum Beispiel haben neuere Modelle mehrere Rotoren eingebaut, die Windstabilität und eine längere Batterielebensdauer bieten. Sie haben auch eine schärfere Optik als ihre Vorgänger, was eine detailliertere Beobachtung liefert. Einer der wichtigsten Pluspunkte ist, dass sie mit Datenanalysesystemen zusammenarbeiten können, um eine automatisierte Fotoanalyse zu liefern, die ganze Flotten von Turbinenschaufeln abdeckt.

Der UAV-Sektor wird nicht nur vom Verkauf von Geräten geprägt sein, sondern auch von Dienstleistungen, die von UAV-Inspektionsunternehmen erbracht werden. Bis Ende 2020 wird die Service-Seite der UAV-Branche weltweit voraussichtlich einen Wert von fast 1 Milliarde US-Dollar haben, wobei die Ausrüstung knapp 200 Millionen US-Dollar einbringt. Bis Ende 2024 werden Dienstleistungen und Ausrüstung voraussichtlich einen Wert von 1,6 Milliarden US-Dollar pro Jahr haben.

Dies beginnt bereits zu geschehen. Das in Livingston ansässige Unternehmen Cyberhawk hat beispielsweise eng mit der Offshore-Windindustrie zusammengearbeitet, indem es Luftinspektions- und Vermessungsdienste anbot und bei der Eröffnung des Offshore-Windparks Greater Gabbard im August 2013 seine ferngesteuerten Luftbildkameras demonstrierte Das Unternehmen ist in der Lage, fortschrittliche photogrammetrische Techniken zu verwenden, um genaue digitale Höhenmodelle von Windparkstandorten zu erstellen. Auf diese Weise können Entwickler Zufahrtsstraßen, Turbinenstandorte und Liegeflächen entwerfen. Es hilft auch, die Umweltverträglichkeitsprüfung zu beschleunigen.

Mit Wärmebildkameras ausgestattete Drohnen können Luftthermografie durchführen, um Leistungsverluste und Ausfallrisiken in Solaranlagen zu erkennen, die zuvor unentdeckt geblieben sind. Eine andere mögliche Verwendung für Drohnen könnte der Einsatz kleiner Generatoren für erneuerbare Energien am Himmel sein. Das mag ein bisschen verrückt klingen, aber das britische Unternehmen New Wave Energy hat einige Jahre damit verbracht, das Potenzial von Strom erzeugenden Drohnenflugzeugen zu bewerten, die jeweils von vier kleinen Propellern angetrieben werden und eine große flache Oberfläche mit PV-Modulen aufweisen.

Der erste Testflug der Drohne [Bild: Richard Unten, Flickr]

Leider wird das Unternehmen derzeit abgewickelt, was auf eine gewisse Unplausibilität hinweisen könnte. Schauen wir uns dies jedoch an. Einige dieser Drohnen könnten laut New Wave Energy auch Turbinen enthalten, um Windkraft zu erzeugen. Diese Drohnen würden 20 mal 20 Meter groß sein und in Höhen von 50.000 Fuß weit über dem Wolkenniveau fliegen können. Die Propeller könnten auch eine Verfolgungsfunktion erfüllen und die Drohnen abwinkeln, um dem Weg der Sonne über den Himmel zu folgen. Darüber hinaus ist der Wind in solchen Höhen gleichmäßiger und stärker, was dazu beitragen könnte, die riesigen Windturbinen am Boden zu ersetzen.

Okay, kleines Problem - wie bringen wir die Kraft auf den Boden? Der einzige Weg, dies zu tun, wäre die Verwendung energiearmer Mikrowellen, die auf den Boden gestrahlt und von Antennen gesammelt werden. Diese würden anschließend die elektromagnetische Strahlung in Gleichstrom umwandeln.

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Die Drohnen würden sich natürlich selbst mit an Bord erzeugter Energie versorgen, aber sie könnten immer noch 50 Kilowatt Strom von der Empfangsstation am Boden erzeugen. New Wave Energy geht davon aus, dass mehrere tausend Drohnen benötigt werden, um eine Stadt mit rund 205.000 Haushalten mit Strom zu versorgen. Sie könnten auch verwendet werden, um Gebiete mit Strom zu versorgen, die derzeit schlecht versorgt sind, oder um in Gebieten zu helfen, die von Naturkatastrophen betroffen sind.

Angesichts der Tatsache, dass das Unternehmen derzeit abgewickelt wird, ist es nicht so, dass diese Idee bald auf den Weg gebracht wird (entschuldigen Sie das Wortspiel), es sei denn, es gibt irgendwo auf der Welt ein anderes Unternehmen, das sich mit derselben Idee befasst. Es zeigt jedoch einige der möglichen Anwendungen, die Drohnen in den kommenden Jahren einsetzen könnten.

Um zu Drohnen auf niedrigerer Ebene zurückzukehren und einen Solarpark nach defekten Paneelen zu durchsuchen, ist ein ganzes Team von Ingenieuren erforderlich. Drohnen könnten möglicherweise ihre Arbeit viel besser erledigen und so Kosten und Zeit sparen. In Wüstengebieten können Drohnen das Risiko für das Personal durch Dehydration usw. beseitigen. Sie sind außerdem schneller, können bis zu 80 km / h zurücklegen und diese Aufgaben in einem Bruchteil der Tage oder Wochen ausführen, die Ingenieurteams benötigen um sie aktuell zu vervollständigen.

Natürlich muss der Drohnensektor angesichts des potenziellen Risikos für Flugzeuge usw. reguliert werden, aber das Potenzial zur Kosten- und Zeitreduzierung im Energiesektor könnte zu gut sein, um es zu übersehen. Erwarten Sie daher in Zukunft mehr davon.


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