Diseño y cartografía de plantas solares con drones

Los drones son vehículos aéreos no tripulados equipados con cámaras de alta resolución, sensores y capacidad de cartografía. Estas son las funciones clave que desempeñan en los sistemas de energía solar:

Las imágenes aéreas pueden cartografiar los elementos visibles del emplazamiento y apoyar la evaluación del terreno y de los obstáculos. Estimar el potencial solar exige además la ubicación, los datos del recurso solar, la orientación y un análisis de sombreado. Un solo vuelo no puede medir la disponibilidad solar anual ni identificar por sí mismo el diseño óptimo.

El software de diseño calcula la posición del sol a partir de la ubicación y la hora y la combina con la geometría del emplazamiento para estudiar el sombreado. Un dron de levantamiento registra el emplazamiento físico; no necesita seguir al sol durante todo el día. Compara el sombreado estacional y la separación entre filas en lugar de optimizar según la sombra visible durante un único vuelo.

El uso de la tecnología con drones en los sistemas fotovoltaicos solares aporta muchas ventajas:

Rapidez y eficiencia: los drones pueden escanear grandes superficies de la planta en poco tiempo, analizando y recopilando datos mucho más rápido que el trabajo manual.

Precisión y datos detallados: gracias a las cámaras de alta resolución, los drones ofrecen imágenes detalladas de la zona donde se colocarán los paneles solares y permiten así identificar posibles problemas.

Ahorro de costes y de tiempo: los métodos tradicionales de análisis y mantenimiento de emplazamientos solares pueden ser costosos y lentos, mientras que los drones pueden hacer el proceso más eficiente y económico.

Los drones reducen las dificultades del diseño de paneles solares y permiten una instalación más rápida y eficiente.

Las imágenes georreferenciadas ayudan a documentar la posición de los módulos y la separación entre generadores, y pueden revelar problemas de instalación visibles. No pueden verificar la continuidad de los conductores, el estado del aislamiento ni la corrección de las conexiones eléctricas solo por su aspecto.

Los drones ofrecen muchas ventajas en el diseño de paneles solares:

Planificación de la instalación: los mapas actualizados ayudan a los equipos a coordinar el acceso, la colocación de los generadores y las comprobaciones de obra. Los drones de levantamiento no instalan físicamente los módulos fotovoltaicos; ese trabajo lo realizan equipos de construcción cualificados.

Los drones pueden favorecer un uso más extendido de la energía solar y una mayor producción de energía limpia.

El diseño de paneles solares con drones consta de los siguientes pasos:

• Define con el equipo de diseño el perímetro del levantamiento, los productos que se entregarán, el sistema de coordenadas y los requisitos de precisión.
• Captura imágenes con solape mediante un plan de vuelo seguro y un control topográfico adecuado para el producto requerido.
• Procesa y revisa el ortomosaico y el modelo de superficie antes de medir la superficie útil, los obstáculos y la posible separación entre filas.
• Combina la geometría cartografiada con los datos de entrada del recurso solar, del sombreado y del diseño estructural y eléctrico.
• Valida el layout propuesto frente a las restricciones del emplazamiento y las comprobaciones en campo antes de construir.

Los drones pueden permitir un uso más extendido de la energía solar y aumentar la producción de energía limpia.

MapperX es un software asistido por IA, con resultados revisados por personas, que ayuda a crear y organizar la infraestructura de los emplazamientos de energía solar. Los usuarios pueden crear y modificar líneas de layout, zonas de protección y disposiciones de generadores de paneles para plantas solares. Las herramientas automáticas pueden ayudar a determinar parámetros como la pendiente, el acimut y las medidas del emplazamiento. Los resultados dependen de las condiciones del emplazamiento, de la adquisición de datos y de la validación.

Una vez colocados los generadores de paneles, los usuarios pueden elegir el tipo de módulo con el que quieren disponer los paneles en posición vertical u horizontal (o en ambas). También es posible añadir una separación ajustable entre generadores para aumentar la eficiencia del sistema de generación solar.

Los expertos en energía solar realizan levantamientos en campo para evaluar técnicamente las condiciones del emplazamiento antes de iniciar la construcción de las plantas solares.

Los levantamientos aéreos reducen parte del trabajo repetitivo de medición y de acceso, pero no localizan de forma fiable los servicios enterrados ni establecen las condiciones del suelo. Utiliza los registros de servicios adecuados, la investigación del emplazamiento y las comprobaciones de ingeniería antes de excavar o de diseñar las cimentaciones.

Con su software de diseño solar, MapperX utiliza tecnología de drones y herramientas de modelado 3D para abordar estas dificultades tradicionales y ofrecer una solución innovadora. Estas herramientas pueden ayudar a reducir el tiempo dedicado a las operaciones en el emplazamiento solar, según las condiciones de adquisición, la calidad de los datos y la validación.

El software de cartografía respalda la revisión del diseño cuando la geometría de entrada y el control topográfico son adecuados. No puede hacer fiable un modelo de superficie inexacto ni sustituir las comprobaciones necesarias para un diseño construible.

Revisar un modelo del emplazamiento puede revelar conflictos antes de la construcción y reducir los rediseños evitables. Mantén visibles sus hipótesis y exclusiones; las imágenes no pueden garantizar que un proyecto evite órdenes de cambio o retrasos.

Para una evaluación del emplazamiento relacionada, consulta el análisis del terreno para el diseño solar.

Un ortomosaico es un mosaico de imágenes georreferenciado y corregido geométricamente para realizar mediciones en planta. Un modelo digital de superficie (MDS) representa la superficie visible, incluida la vegetación y las estructuras. Un modelo digital del terreno pretende representar el suelo desnudo; no puede darse por exacto bajo vegetación densa solo porque un dron haya generado el modelo.

Acuerda antes de volar las referencias de coordenadas horizontales y verticales, las unidades, la fecha de captura y la precisión requerida. Pide puntos de control independientes para evaluar el modelo entregado; un tamaño de píxel pequeño o las posiciones de cámara RTK por sí solos no demuestran la precisión final del levantamiento. Marca las zonas donde la vegetación, el deslumbramiento, las oclusiones o un emparejamiento de imágenes deficiente limiten la confianza. La guía de precisión de posicionamiento de DJI distingue la información de posicionamiento de la precisión del producto final del levantamiento.

El mapa pasa entonces a ser un dato de entrada del diseño, no el diseño en sí. La calculadora PVWatts del NREL estima la producción fotovoltaica a partir del recurso solar y de datos del sistema como la inclinación y el acimut, y advierte de que las estimaciones simplificadas pueden no reflejar las condiciones específicas del emplazamiento. El sombreado cercano detallado, el drenaje, el acceso y la capacidad estructural siguen necesitando una evaluación adecuada.

¿Basta un ortomosaico de dron para aprobar el layout fotovoltaico de una cubierta?

No. Ayuda a documentar la geometría de la cubierta y los obstáculos visibles, pero no establece la capacidad de carga, los defectos ocultos, la idoneidad eléctrica ni el cumplimiento de los requisitos de acceso específicos del proyecto. Para eso se necesitan las comprobaciones de ingeniería y de campo correspondientes.

¿Pueden las imágenes de dron predecir la producción anual de energía solar?

No por sí solas. Las imágenes aportan información de geometría y de obstáculos. El modelado de la producción necesita además datos representativos del recurso solar, las características de los equipos, la orientación y las hipótesis de pérdidas, con la incertidumbre indicada.

¿Elimina el RTK la necesidad de comprobar la precisión del mapa?

No. El RTK puede mejorar el posicionamiento de la cámara, pero la calidad de la reconstrucción y el tratamiento de las coordenadas siguen afectando al resultado. Comprueba el mapa entregado con puntos de referencia independientes adecuados al proyecto.