近年來，隨著無人航空器（以下簡稱無人機）技術(shù)的迅猛發(fā)展，無人機在全球消費領(lǐng)域掀起了應(yīng)用熱潮。

  一些體積精小、操控簡單的消費級無人機產(chǎn)品在我們的生活當(dāng)中隨處可見，似乎是給無人機貼上了生活“必備品”的標(biāo)簽，讓很多消費者認為無人機更多的是休閑把玩的“玩具”，而忽略了其強大的工業(yè)屬性。

  實際上，隨著無人機工業(yè)化的推進，無人機已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在安防，農(nóng)業(yè)，影視，電力，能源等領(lǐng)域，但是由于行業(yè)間信息和技術(shù)的不對稱，一方面造成需求端對無人機作用的過度要求，超出現(xiàn)有行業(yè)技術(shù)能力；另一方面無人機沒有精準(zhǔn)切入應(yīng)用領(lǐng)域，導(dǎo)致供應(yīng)產(chǎn)品與需求出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，甚至產(chǎn)生出“無用論”的聲音，本該是行業(yè)間協(xié)同互助發(fā)展，卻出現(xiàn)了“水土不服”的怪象。

以光伏電站為例，光伏電站傳統(tǒng)的維護方式主要以人力為主，輔以監(jiān)控系統(tǒng)。雖然可以在后臺監(jiān)控系統(tǒng)中實現(xiàn)對主要發(fā)電參數(shù)和氣象數(shù)據(jù)的監(jiān)控，但主要的現(xiàn)場巡查還是以人力為主。并且由于光伏電站設(shè)備多，分布廣，為防范環(huán)境因素和設(shè)備故障導(dǎo)致的事故，日常性巡檢是光伏電站運維管理中重要的環(huán)節(jié)，也是運維管理活動中耗時耗力的工作。

因此，當(dāng)前應(yīng)用在光伏電站的無人機多集中在電站運維方面。無人機立體化、高程作業(yè)的方式有效適應(yīng)了光伏電站分布廣，應(yīng)用類型多樣的特點，在程度上節(jié)省了人力，提高了運維效率。但也應(yīng)看到，目前光伏電站無人機還存在著解決方案單一，功能針對性不強，數(shù)據(jù)處理能力有限等問題，能解決問題表象，沒有系統(tǒng)性的方案輸出，沒有真正的解決光伏行業(yè)的“痛點”。

為獲取光伏行業(yè)無人機運用受阻的資料，2017年長沙群力測繪科技有限公司對國內(nèi)13個主要光伏電站開發(fā)企業(yè)進行了問卷調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)65%的受訪企業(yè)認為性價比太低是造成無人機應(yīng)用障礙的主要原因，70%受訪企業(yè)認為無人機功能達不到要求。在調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)，很多光伏電站企業(yè)對無人機提出了超現(xiàn)實的技術(shù)要求，說明無人機行業(yè)與光伏行業(yè)間的技術(shù)不對稱非常明顯。

其實，根據(jù)光伏行業(yè)的背景和技術(shù)特點，無人機完全可以憑借自身技術(shù)特點，深度融入光伏行業(yè)中，貼合光伏發(fā)展路線，解決光伏電站面臨的行業(yè)性難題，實現(xiàn)光伏行業(yè)與無人機行業(yè)的協(xié)同發(fā)展。據(jù)國家能源局統(tǒng)計，截至2017年底，中國光伏發(fā)電裝機總量為130GW，同比增長68.7%，新增裝機和累計裝機規(guī)模均位居于世界前列.根據(jù)“十三五規(guī)劃”，預(yù)計在2020年我國裝機總量有望達到250GW。從光伏電站體量來看，在可預(yù)見的未來，光伏市場將繼續(xù)釋放大的機遇，催發(fā)行業(yè)的外生動力。

隨著光伏應(yīng)用經(jīng)驗日益成熟和裝機規(guī)模的顯著提高，光伏行業(yè)將逐漸呈現(xiàn)出“存量”特性，意味著更多的資源將投放在建設(shè)和運行維護上。從這個方面來看，無人機在光伏領(lǐng)域已經(jīng)到了發(fā)展運用的“前夜”。近年來，從國家能源主管部門到地方政府更加重視光伏電站的建設(shè)質(zhì)量和維護能力，在一些國家能源示范基地和地方扶貧項目上，明確提出了建設(shè)和維護定量化指標(biāo)。光伏電站本身的資產(chǎn)屬性，也要求對資產(chǎn)進行增值保質(zhì)。而實現(xiàn)光伏電站收益的前提就是要光伏電站在其生命周期內(nèi)的高效精準(zhǔn)的運維。因此需要結(jié)合更多的精準(zhǔn)化設(shè)備參與光伏電站的運維活動，這也是行業(yè)內(nèi)生邏輯所決定的。

結(jié)合光伏電站的生命階段，無人機還可以發(fā)揮出更多的運用效應(yīng)。一般認為光伏電站的生命期至少為25年，按照其主要的歷程可以分為設(shè)計階段，建設(shè)階段和運維階段，以一個20MW規(guī)模的地面電站為例，一般其設(shè)計階段和建設(shè)階段需要6個月左右，運維階段基本覆蓋整個生命周期。

1． 設(shè)計階段

光伏電站的設(shè)計階段主要是對項目進行可行性研究，項目勘查、測繪，設(shè)備選型，系統(tǒng)設(shè)計，外送線路規(guī)劃等。目前主要的現(xiàn)場工作還是依靠人力進行。因為多數(shù)場區(qū)初期基本不具備通行條件，大部分的勘查和測繪工作只能靠人員徒步進行，效率非常低下。在地貌情況復(fù)雜的電站中，僅是場區(qū)內(nèi)通行就需要花費很大的精力。像大同領(lǐng)跑者基地，該基地是在挖煤沉陷區(qū)上實施的規(guī)劃，由于沉陷區(qū)分布的無序性，很多電站被分隔成十幾個小區(qū)域，遠區(qū)域相隔達十幾公里，區(qū)域內(nèi)由于地勢險惡，車輛無法通行。按照傳統(tǒng)人力勘探作業(yè)，每天用于通行的時長占據(jù)了大部分的工作時間，顯著增加了工作周期，而且地勢的復(fù)雜性也容易造成作業(yè)的失誤。

無人機具備的高程作業(yè)方式，顯然可以規(guī)避此類影響。且大部分的無人機具備航跡規(guī)劃的功能，配合3D建模的數(shù)據(jù)處理軟件，完全可以實現(xiàn)精準(zhǔn)化測繪?？梢源蠓忍岣邷y繪效率，還可以提高精度，建立立體化的測繪模型。精準(zhǔn)化的模型不僅有助于實現(xiàn)科學(xué)的設(shè)計，還可以更加精確的規(guī)劃場區(qū)線路，建立發(fā)電量預(yù)測模型，在提高系統(tǒng)發(fā)電效率的同時，也可以降低投入。

2. 建設(shè)階段

建設(shè)期是光伏電站生命周期中重要的階段，在建設(shè)期內(nèi)，要實現(xiàn)設(shè)計意圖，還要建設(shè)成果可以滿足光伏電站的長期運行需要，要求建設(shè)單位投入更多的時間和資源用于光伏電站的建設(shè)期。但因我國實行的”度電補貼”的政策，即上網(wǎng)電價與當(dāng)年度補貼政策掛鉤，一般是逐年遞減，且為避免出現(xiàn)項目延期的現(xiàn)象，一般年度的結(jié)點設(shè)置為當(dāng)年度的6月30日，12月30日等。這就要求建設(shè)單位在規(guī)定時間內(nèi)實現(xiàn)并網(wǎng)。而一般的光伏電站項目從立項，設(shè)計，設(shè)備選型、采購等前期性工作都需要接近3~4個月，擠壓了建設(shè)時間。出現(xiàn)行業(yè)性趕工現(xiàn)象，產(chǎn)生了趕工期建設(shè)性問題。

為限度的降低趕工造成的不規(guī)范現(xiàn)象，需要項目管理人員加強對現(xiàn)場施工的管理，及時對不合規(guī)現(xiàn)象進行糾正。但一般的光伏項目所配置人員非常有限，在管理職責(zé)外還成承擔(dān)其他工作，并不能實時對場區(qū)施工情況進行監(jiān)控。無人機所擁有的高效監(jiān)控方式，可以有效的對現(xiàn)場實時施工情況進行反饋。一些無人機具有長距離實時圖像能力，可以讓管理人員足不出戶就實現(xiàn)對現(xiàn)場建設(shè)情況的監(jiān)控，且可以通過無人機對現(xiàn)場不規(guī)范現(xiàn)象進行取證，有利于后期問題的解決。

3.運維階段

運維工作貫穿于整個光伏電站生命周期，是光伏電站達到預(yù)期效益的重要手段。隨著光伏電站的發(fā)展，運維工作呈現(xiàn)出“無人化，智能化，集中化”的特點，在運維活動中引入無人化，智能化設(shè)備正成為光伏電站的選擇。

國內(nèi)光伏電站對于無人機的應(yīng)用還處于起步階段，在歐洲和日本應(yīng)用相對成熟。目前主要在替代或提高人工巡檢效率方面發(fā)揮作用，并沒有完全發(fā)揮無人機的效應(yīng)。無人機具有飛行平臺固定，負載多樣的特點，可以在有限投入的情況下增加無人機的多項功能。

如目前大多數(shù)的無人機在光伏電站中執(zhí)行可視化缺陷和紅外熱成像排查，一般是在飛行中采集數(shù)據(jù)再反饋至后臺，由人工處理。而光伏電站的很多缺陷現(xiàn)象是一個系統(tǒng)性，動態(tài)的結(jié)果，與當(dāng)時的輻照，環(huán)境溫度，發(fā)電設(shè)備的工作狀態(tài)密切相關(guān)，一個參數(shù)的變動可能會改變的成像結(jié)果。如果無法實時進行缺陷識別，很有可能造成結(jié)果的滯后，或者出現(xiàn)現(xiàn)場復(fù)核結(jié)果的不一致，給運維人員錯誤信號，導(dǎo)致誤判。因此需要無人機具備在線缺陷識別和缺陷定位的能力，及時準(zhǔn)確的將故障現(xiàn)象和坐標(biāo)反饋至運維人員，實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)問題與處理問題的無縫連接。

除加強故障識別能力外，還可以結(jié)合光伏電站的運行特點，擴展無人機在光伏電站中處理能力。可以通過軟件算法實現(xiàn)無人機對于故障的預(yù)判，如對光伏組件存在的局部遮擋或表面累積的灰塵量超限進行預(yù)警等。還可以融入電站的安防體系，利用無人機機動性，快速的驅(qū)趕非法闖入者。

無人機還可以擴大兼容性，能夠在人工不干預(yù)的情況下，自主與電站監(jiān)控系統(tǒng)進行通信，在系統(tǒng)發(fā)出故障診斷信號后能夠自主飛行，自主查證故障。

旋翼類無人機可以嘗試進行在線隱裂檢測（EL測試），光伏組件的隱裂檢測是光伏電站質(zhì)量控制的的環(huán)節(jié)，也是光伏電站的檢測項目。現(xiàn)行的隱裂檢測主要依靠傳統(tǒng)的相機加三腳架的形式進行，測量范圍受電站類型限制，水上電站，農(nóng)業(yè)大棚型電站，山地型電站，因地貌特別，很難實現(xiàn)在線測量，這也是光伏行業(yè)性難題。而如果采用無人機高空作業(yè)的方式，則可以有效客服地貌的障礙，可以解決測試難的問題，也可以大幅度的提高檢測效率，降低檢測成本。

  與傳統(tǒng)成熟能源行業(yè)相比，光伏還是個年輕的行業(yè)，在發(fā)展中有許多問題亟待解決。光伏持續(xù)的增長的背后蘊藏著大的商業(yè)機遇。如何撬開這個行業(yè)的大門，需要無人機行業(yè)人員改變思路，深度的了解光伏行業(yè)，把握光伏行業(yè)發(fā)展路線，切合實際需求，提供針對光伏電站的無人機解決方案。這樣才能實現(xiàn)光伏行業(yè)與無人機行業(yè)的協(xié)調(diào)健康發(fā)展。