想象一下,，公用事業(yè)級(jí)規(guī)模的集中式光伏電站,，占地上百畝，組件成千上萬塊,。一群個(gè)頭小巧的飛行機(jī)器人不停地上下飛舞，就像花叢中的小蜜蜂,。

　　它們并不是采蜜,，而是采集數(shù)據(jù)。它們檢查某塊電池板上有多少灰塵,；或是發(fā)現(xiàn)那些由于草木茂盛而可能產(chǎn)生陰影遮擋的區(qū)域,；或是控制室發(fā)現(xiàn)了一些難以解釋的異常，于是它們傾巢而出,，四處調(diào)查原因,。

　　無人控制飛行器（UAV），又稱無人機(jī),。未來,，無人機(jī)將能夠承擔(dān)大型光伏電站的此類維護(hù)工作，而且將比開著車或是直升機(jī)的運(yùn)維人員成本低很多,。

　　成本低廉

　　無人機(jī)成本低廉,，事實(shí)上它是全新的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的光伏電站預(yù)防性維護(hù)的最佳選擇，也是尋找最佳屋頂資源的理想工具,。

　　正是由于這些優(yōu)勢,，F(xiàn)irst Solar和Solar City等光伏企業(yè)早在幾年前就已開始測試無人機(jī)系統(tǒng)，將其作為潛在的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)工具,。但無人機(jī)作為大規(guī)模商用的工具還需要解決一系列聯(lián)邦和州級(jí)別的航空監(jiān)管問題,。比如，在公共和私人區(qū)域,，其許可的飛行時(shí)間,、區(qū)域和高度等，以及禁止無人機(jī)飛出“操作者視界”等規(guī)則,。

　　今天的無人機(jī)系統(tǒng)能夠執(zhí)行一系列光伏相關(guān)的任務(wù),，包括（組件、線纜及其他部件）視覺成像,、紅外熱成像以及植被監(jiān)測,，并且在所有方案中成本最低。根據(jù)幾年前的數(shù)據(jù)，租用無人機(jī)一年的費(fèi)用在2.5-10萬美元之間,。

　　無人機(jī)將取代車輛,、人員、燃油等諸多成本,，節(jié)省與派出人員檢查站點(diǎn)相關(guān)的其他成本,。據(jù)GTM Research估算，根據(jù)燃油成本和距離的不同,，出車一次的成本在300-600美元,。

　　無人機(jī)飛行的電池成本相對(duì)固定，而車輛人員屬于變動(dòng)成本,，運(yùn)維供應(yīng)商承擔(dān)這些費(fèi)用,，成本的約束將使他們只去關(guān)注那些有利可圖的問題。

　　傳統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)手段是采用定期檢查的方式來防范重大問題和事故,。這是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢的工作,。對(duì)于大型電站來說，高頻次綜合性的檢查在成本上就不可行,。

　　在此種壓力下,，運(yùn)維商考慮的是檢查成本與問題潛在風(fēng)險(xiǎn)之間的平衡。換言之,，光伏電站都在“潛在問題可能造成的損失”與“發(fā)現(xiàn)問題的成本”之間糾結(jié),。有了無人機(jī)，運(yùn)維成本大幅度降低,，這一僵局即告破解,。

　　神通廣大

　　低空飛行的無人機(jī)在發(fā)現(xiàn)電站光伏板的問題中可以完成很多復(fù)雜的任務(wù)。像龜裂,、蝸牛紋,、損壞、焊帶故障等問題都能夠發(fā)現(xiàn),。使用無人機(jī)系統(tǒng),，像污點(diǎn)和植被遮擋這類問題更是不在話下。

　　無人機(jī)還可以使用熱成像技術(shù),，來查看哪些區(qū)域溫度過高,，影響組件的效率。為無人機(jī)編排頻繁而規(guī)律的“巡邏”任務(wù),，比雇傭直升機(jī)（如今這還是主流解決方案）要便宜得多,。

　　無人機(jī)還能夠監(jiān)測匯流箱,、接線盒,、逆變器等電子設(shè)備的溫度，來預(yù)防可能發(fā)生的電氣系統(tǒng)問題,。

　　無人機(jī)還有個(gè)強(qiáng)項(xiàng)——可以瞬間采集多種不同的數(shù)據(jù),，實(shí)時(shí)精確地鎖定問題位置的地理坐標(biāo),。這種多類型數(shù)據(jù)采集的能力還支持GPS標(biāo)注、視覺成像,、激光測距脈沖雷達(dá)成像,，甚至還可以對(duì)可見光波長以外的光信號(hào)進(jìn)行探測。

　　當(dāng)這種彼此相關(guān)的多維度數(shù)據(jù)源源不斷地傳送到控制中心,，傳統(tǒng)的運(yùn)維模式和流程將獲得脫胎換骨的升級(jí),，光伏系統(tǒng)問題的診斷和判別效率將極大提升。未來,，無人機(jī)系統(tǒng)將更加強(qiáng)大,，通過模式識(shí)別和變化檢測技術(shù)，提供更為經(jīng)濟(jì)便捷的預(yù)防性方案,，全方位監(jiān)控電站的“健康”狀況,，進(jìn)一步優(yōu)化運(yùn)維響應(yīng)。

　　Solar City擁有眾多光伏電站業(yè)務(wù),，從員工安全和經(jīng)濟(jì)成本的角度考慮,，公司特別把無人機(jī)系統(tǒng)作為前端銷售工具。使用無人機(jī)進(jìn)行屋頂評(píng)估,，或協(xié)助建設(shè)3D點(diǎn)云,，以模擬建設(shè)評(píng)估模型等。

　　Solar City從去年開始就開始試用Skychtch的無人機(jī),。據(jù)稱,，無人機(jī)使其屋頂監(jiān)測效率提升了一倍，并且比人工方法更加精確,。

　　法律障礙：航空管制

　　盡管具有眾多優(yōu)勢,，一些其他方面的因素延緩了無人機(jī)系統(tǒng)在大型集中式光伏電站的大規(guī)模部署。

　　首先,，顯而易見的是監(jiān)管因素,。目前在美國，人們想要開展無人機(jī)飛行相關(guān)的業(yè)務(wù),，需要獲得聯(lián)邦航空署（FAA）的特別許可,，這項(xiàng)許可目前還采取逐案審批的制度。

　　最初的審批流程非常慢,。在2014年9月-2015年3月期間遞交的684份申請(qǐng)中,，只有48份獲得通過，僅7%,。不過,，在2015年3月和4月的兩項(xiàng)精簡流程執(zhí)行后，審批速度得以加快——迄今為止，獲得通過的申請(qǐng)已超過1400份,。更大的改制正在醞釀,，F(xiàn)AA正在制定通用的無人機(jī)系統(tǒng)監(jiān)管框架，預(yù)計(jì)將在2016年末2017年初出爐,。

　　這將解決長期困擾無人機(jī)的商業(yè)可行性問題——自主飛行,。在當(dāng)前的FAA許可中，無人機(jī)不能脫離操作者的視界,，這極大限制了無人機(jī)的使用范圍和潛力,。

　　自主飛行還需要兩項(xiàng)新技術(shù)。其一是感知-規(guī)避技術(shù),，它使無人機(jī)就算因故脫離了操作者的控制,，也不會(huì)撞上其他東西。該技術(shù)十分復(fù)雜,，連NASA也參與其中,，提供了碰撞避免的技術(shù)驗(yàn)證，并展示了FAA用以制定監(jiān)管規(guī)則的“自我隔離”技術(shù),。

　　飛行器在操作者視界以外的控制問題更為棘手,，它包括“無人機(jī)與操作者可能的通信中斷”，以及“可能導(dǎo)致無人機(jī)墜毀或傷人的導(dǎo)航設(shè)備失靈”等,。迄今為止,，F(xiàn)AA關(guān)于“操作者視界外無人機(jī)”的研究尚處在早期階段。

　　San Diego燃?xì)怆娏?、Commonwealth Edison等公用事業(yè)公司也在積極試用無人機(jī),，來檢查其電力傳輸線路。目前他們同樣受到“操作者視界”規(guī)則的限制,。由于這一限制,，目前還不能對(duì)無人機(jī)用于光伏電站運(yùn)維的成本收益影響作出精確的評(píng)估。