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特集

空撮画像の分析も自動化、「誰でもできるドローン点検」目指す

2MWのメガソーラーでは「分析時間3分」に

2018/07/20 05:00
加藤 伸一=日経BP総研 クリーンテックラボ
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 メガソーラー(大規模太陽光発電所)のO&M(運用・保守)において、太陽光パネルの不具合の発見や点検は、効率化が最も求められる作業の一つとなっている。中でも、赤外線カメラを使ってパネルの熱分布画像を撮影し、それを元に不具合の疑われる箇所を特定する作業は、手間のかかる分、効率化の効果が大きくなる。

 この作業は、点検担当者が手持ち型の赤外線カメラを持ち、敷地内をくまなく歩き回りながら、パネルを1枚1枚、撮影していることが多い。

 太陽光パネルの設置枚数がある程度少なく、敷地の狭い発電所の場合、この手法が効率的といえる。赤外線カメラで撮影したその場で、不具合の有無やその可能性のあるパネルがわかる利点もある。

 しかし、設置枚数が膨大で、面積の広い発電所になるほど、この手法の限界も見えてくる。点検作業者の歩く距離が長くなり、多くの所要時間を要する。これにより身体的な負担が大きい点も問題になってくる。

 そこで、ドローン(無人小型飛行体)の採用が進んでいる。赤外線カメラで熱分布画像を撮影する作業は、地上での歩行から、ドローンの操作による空撮に変わる(図1)。

図1●ドローンを使った太陽光パネルの点検の例
エナジー・ソリューションズによる点検(出所:日経BP)
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 通常の可視画像や動画の空撮を除くと、ドローンの産業分野への応用として、最も早く事業化が進んでいる分野となっている。O&Mサービス事業者やドローン関連企業、データ処理に長けたIT(情報技術)関連企業などが参入し、メガソーラーの点検に使われる例が増えている。

 現在、ドローンを使った熱分布画像の取得に要する時間は、国内に多い出力約2MWの高圧連系の発電所の場合、15~20分間程度と公表する企業が多い。従来の地上を歩き回る方法の場合、1~2日間を要する。特別高圧案件など規模が大きくなるほど作業時間の差はさらに開き、より効率的になってくる。

 こうしたドローンの活用は、まだ初期段階といえる。関連企業の多くは、まだ手探りの状態といえ、環境の整備に合わせながら、徐々に製品・サービスを洗練させている。ドローンそのものの小型・高性能・低価格化も著しい。

 理想的なのは、ドローンに不慣れな点検担当者でも、簡単で安全・安心にドローンを飛行させ、正確、かつ短時間で熱分布画像を取得できることである。

 さらに、熱分布画像の分析まで自動化されることが望ましい。例えば、データをクラウドコンピューティング上に送ると、発電所内の太陽光パネル配置図上に、不具合箇所や疑いのある箇所が特定されるなど、大まかに分析できているとより効率的になる。

 ドローンを飛ばして、赤外線カメラで太陽光パネルの熱分布の画像を空撮するまでの前工程と、取得した画像を分析して報告する後工程にわけると、すでに効率化が進んでいるのは、空撮するまでの前工程といえる。

 ここでは、そもそも歩行による撮影から空撮に変わっただけでも効率化できている上、ドローンの操作と空撮を自動化する動きが先行している。

 一方、取得した画像を分析して報告する後工程は、効率化の余地が大きく残っている。現在のドローンを使ったパネル点検サービスのほとんどは、この後工程をほぼ手作業に頼っている。

 上空から一定範囲の太陽光パネルを写した熱分布画像は、どの場所でも同じように見えることがほとんどだ。それぞれの画像が、パネル配置図のどこに該当するのか、人手で当てはめていく作業は、まさに人海戦術的なものとなる。

 出力約2MWの発電所の場合、多くのサービス事業者が、この作業だけで1週間程度を要しているという。

 そこまでできれば、熱分布画像で異常を示している太陽光パネルを配置図中で特定し、異常内容の分析と合わせて報告書を作成できる。出力約2MWの発電所で、ドローンによる空撮後、報告書の提出まで1~2週間を要するサービス事業者が多いのは、こうした後工程の効率化が進んでいないためである。

 この後工程の効率化を模索し、実際のサービスに導入し始めた企業も出てきた。エナジー・ソリューションズ(東京都千代田区)がその1社である。

 同社は、2010年2月に設立されたベンチャー企業で、IT関連のシステム開発やサービスを得意とする。再生可能エネルギー関連向けにサービスを提供しており、太陽光発電に加えて、風力発電向けにも事業を展開している。

 太陽光発電向けでは、ドローンによるパネル点検サービスのほか、遠隔監視システムやこれを応用したO&M支援サービス、事業用低圧案件向けのパッケージ型メンテナンスサービス、自家消費型や蓄電池併設型を対象とするエネルギー管理システム(EMS)などを手がけている。

 遠隔監視では、国内の約4500カ所の太陽光発電所にサービスを提供しているという。現在、契約している顧客は、低圧から特別高圧まで幅広いとしている。

 低圧向けのパッケージ型サービスは、約400カ所の発電所に提供している。このサービスでは、提携先企業の全国436カ所の拠点からの点検や駆けつけ、損保ジャパン日本興亜との提携による1日最大1万円の売電補償などの保険サービスも提供している。

 低圧向けではまた、エナジー・ソリューションズの遠隔監視システムを、ソーラーフロンティアが自社のサービスに活用している(関連ニュース)。

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