ENERGIE RINNOVABILI

energie rinnovabili con drone ispezioni

L’energia è alla base di tutto il sistema produttivo. Quella ottenuta da combustibile fossile determina esternalità negative come l’inquinamento. Inoltre si tratta di una fonte di energia esauribile che può rigenerarsi solo in milioni di anni, quindi in tempi non compatibili con la scala temporale umana.

In questo panorama, il settore delle energie rinnovabili assume grande importanza perché si propone come una valida alternativa all’uso di combustibili fossili. Infatti, le energie rinnovabili non determinano esternalità negative come l’inquinamento e le fonti si ricostituiscono in tempi compatibili con l’arco di vita degli esseri umani.

Il settore delle energie rinnovabili prospetta speranze per il futuro dell’umanità nei termini della costituzione e del mantenimento di un’economia sostenibile. Le fonti di energia rinnovabile sono: la luce solare, le maree, le onde, la pioggia, il vento, il calore geotermico.

In questo settore i dispositivi SAPR (Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto) vengono utilizzati soprattutto per monitorare il funzionamento degli impianti preposti a ricavare energia. Grazie alle riprese aeree con drone, alla tecnica della fotogrammetria implementata sui piccoli aeromobili e alla termografia a infrarossi è possibile effettuare ispezioni di pannelli fotovoltaici, di impianti eolici e di impianti per l’energia geotermica.

Energie rinnovabili e droni: cosa sapere

La maggior parte delle fonti di energia rinnovabile forniscono elettricità. Il loro sfruttamento va dunque di pari passo con il processo di “elettrificazione” che permette l’abbattimento delle emissioni inquinanti di CO2. L’elettricità presenta numerosi vantaggi: può essere trasformata in calore, anche con temperature maggiori rispetto a quelle ottenute con combustibili fossili, può essere convertita in energia meccanica ad alta efficienza e non comporta emissioni inquinanti durante il consumo.

Grazie agli incentivi, in Italia c’è stato un incremento dell’uso di risorse rinnovabili. Si è passati dal 2% del 2005 al 10% del 2015. Secondo il nuovo rapporto REN21 (Renewables 2017) c’è la possibilità che entro il 2050 si verifichi la completa transizione all’uso di fonti di energia rinnovabile, ma le difficoltà sono ancora considerevoli.

La motrice del cambiamento dovrà essere certamente l’innovazione nel settore dei trasporti, con il passaggio all’elettrico e ad altri tipi di alimentazione pulita, parallelamente al consolidamento di un nuovo modello di mobilità, come quello proposto dal car sharing che potrebbe nel lungo periodo far decadere il bisogno di un’auto di proprietà.

Su scala mondiale, secondo il rapporto REN21, le energie rinnovabili contribuiscono per il 19,2% al consumo globale di energia e per il 23,7% alla generazione di elettricità.

In particolare il consumo di energia rinnovabile deriva per l’8,9% da biocombustibile, il 4,2% è costituito da energia termica (geotermico, solare, biomassa), il 3,9% da energia idroelettrica, il 2,2% è elettricità che deriva da solare, eolico, geotermico, biocombustibile.

In questa pagina vengono riferite alcune possibili applicazioni della tecnologia SAPR al settore delle energie rinnovabili. Gli aeromobili a pilotaggio remoto possono essere utilizzati per rendere più veloci e meno costose le operazioni di verifica dell’efficienza di pannelli fotovoltaici, impianti eolici e centrali geotermiche. L’uso dei droni porta i procedimenti di controllo delle strutture ad essere fino all’85% più rapidi ed economici. Inoltre, i droni sostituiscono il lavoro umano in tutte quelle attività che comportano rischi gravi per la salute del lavoratore.

A fianco è riportato un elenco dei temi chiave affrontati. Si tratta di un sommario che permette una lettura mirata grazie ai link diretti ai paragrafi corrispondenti a ciascun argomento.

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Energie rinnovabili: EGM96

EGM96 propone servizi con droni anche per il settore energetico. Le operazioni condotte da EGM96 garantiscono la migliore qualità perché l’azienda si avvale di piloti riconosciuti dall’ENAC, Ente Nazionale per l’Aviazione Civile. La denominazione di “aeromobili” che viene associata ai droni fa riferimento alla necessità di attenersi alle normative stabilite dall’ENAC, anche per i dispositivi utilizzati per uso ricreativo e sportivo.

EGM96 fornisce ispezioni aeree con drone di impianti per il trattamento del gas, di piattaforme petrolifere, di installazioni per le energie rinnovabili e la distribuzione energetica. L’azienda fornisce droni per riprese aeree, droni per rilievi topografici, per la termografia di impianti elettrici e di pannelli fotovoltaici. I professionisti di EGM96 mettono a disposizione le loro competenze anche per attività di manutenzione e costruzione con l’ausilio di dispositivi SAPR.

foto su fotovoltaico con drone

Il gruppo di lavoro di EGM96 opera con professionalità, passione ed efficienza per offrire servizi di alto livello a prezzi competitivi. Per l’équipe di EGM96 gli obiettivi da perseguire sono la qualità, l’affidabilità e l’attenzione ai particolari al fine di soddisfare appieno le esigenze del cliente.

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Droni per fotovoltaico: riprese aeree e
termografia a infrarossi

drone per riprese video

Nel settore del fotovoltaico la tecnologia SAPR trova applicazione soprattutto nel monitoraggio dei pannelli attraverso riprese aeree con drone e termografia a infrarossi. L’efficienza dell’impianto è fondamentale perché sia giustificato e sostenibile l’investimento per la sua installazione.

Il fotovoltaico si avvale dell’irraggiamento solare che viene considerato una fonte di energia inesauribile. Inoltre, si tratta di una fonte di immediata reperibilità e viene detta “pulita” poiché è disponibile “naturalmente”, senza necessità di trasformazioni intermedie. L’energia solare può essere utilizzata per ottenere elettricità, come nel caso del fotovoltaico, oppure per ottenere calore, nel caso del solare termico.

Fino agli anni Ottanta i pannelli fotovoltaici venivano utilizzati solo in quelle regioni che non potevano essere raggiunte da altre installazioni per la distribuzione energetica. A partire dalla metà degli anni Novanta le industrie hanno aumentato l’impegno nello sviluppo del fotovoltaico, con pannelli integrati negli edifici e l’allacciamento di centrali fotovoltaiche alla rete elettrica.

In Italia il mercato del fotovoltaico è stato sostenuto da incentivi per i privati e per le aziende. Attualmente nel territorio sono presenti centrali fotovoltaiche di media potenza, dell’ordine di qualche centinaio di kW fino a qualche MW. In particolare, lo sfruttamento dell’energia solare viene associato all’edilizia, con l’obiettivo di creare reti locali totalmente autonome. Alla fine del 2017 si contano 600.000 impianti fotovoltaici domestici a fronte di circa 6 milioni di abitazioni singole, strutture più adatte all’implementazione del fotovoltaico rispetto ai condomini.

La verifica delle condizioni di un impianto fotovoltaico può essere effettuata con un drone equipaggiato con termocamera. In questi casi viene condotta una termografia dei pannelli fotovoltaici con i droni in modo da rilevare eventuali criticità. Infatti, un pannello fotovoltaico danneggiato presenta una o più celle a temperatura anomala dove si è verificato un cortocircuito e c’è di conseguenza una temperatura troppo alta.

fotovoltaico ispezionato con drone

Durante le operazioni di verifica di un pannello fotovoltaico con drone è opportuno utilizzare termocamere radiometriche, cioè sensori che permettano non solo di individuare le differenze di temperatura anomale, ma anche di misurare il valore assoluto della temperatura. I droni sono in grado di sorvolare e controllare aree anche molto estese che ospitano numerosi pannelli fotovoltaici. In questo modo, i tempi di rilevazione di dati e immagini si riducono e contemporaneamente si abbassano i costi.

Per fare un’analisi dettagliata è necessario che durante le ispezioni termografiche con drone sia mantenuta una quota bassa e vengano effettuati molti scatti. La tecnica di volo più adatta è la panoramica che permette uno sguardo d’insieme del paesaggio, un’immagine completa dell’area da studiare. Un software viene impiegato per il calcolo delle distanze e grazie all’alto numero di fotogrammi al secondo possono essere elaborate mappe estremamente precise, con un ridotto margine di errore.

Eolico: fotogrammetria con drone e termografia a infrarossi

La tecnologia SAPR può essere impiegata per il monitoraggio dei parchi eolici che si estendono per diversi ettari e sono costituiti da mulini a vento che generano energia meccanica convertita poi in elettricità da aerogeneratori collegati alla rete elettrica.
L’energia eolica è l’energia del vento, così definita dal nome del dio greco Eolo. Si tratta di una valida alternativa rispetto ai combustibili fossili perché proviene da una fonte di energia rinnovabile, immediatamente disponibile, pulita, che non determina la produzione di gas serra durante il suo sfruttamento.

Il vento è una risorsa stabile di anno in anno, ma la sua intermittenza è rilevante se si considerano intervalli di tempo inferiori. Per ovviare all’inconveniente vengono utilizzati sistemi di stoccaggio, turbine distribuite, fonti alternative, riduzione della domanda quando la produzione è più bassa, accordi di importazione ed esportazione.

ispezioni con drone su campo eolico

Gli impianti eolici off-shore garantiscono una maggiore continuità nella produzione, ma hanno costi di installazione e manutenzione molto più elevati. Gli impianti on-shore sono generalmente di dimensioni inferiori e danno elettricità a luoghi isolati.

Per ridurre i costi di manutenzione, i droni sono una buona risorsa. Infatti, permettono di abbattere i tempi e i costi di esecuzione, oltre a sostituire il lavoro umano nelle attività pericolose. Senza l’ausilio di droni, ingegneri specializzati devono controllare personalmente i cavi e le pale eoliche con il rischio di cadere accidentalmente e/o di essere fulminati.

Attraverso la fotogrammetria con drone, le riprese aeree, la termografia a infrarossi è possibile svolgere un’accurata verifica del corretto funzionamento dei parchi eolici. La fotogrammetria permette di rilevare dati metrici di un oggetto (forma e posizione) tramite l’analisi di una serie di riprese fotografiche. In questo modo possono essere realizzati modelli 3D ad alta risoluzione e georeferenziati. Le termocamere a infrarossi montate sui droni per le misurazioni termografiche sono utili per individuare danni nel materiale di cui sono costituite le pale eoliche.

Grazie alla fotogrammetria con drone possono essere anche effettuati studi paesaggistici delle aree dove si intende installare un impianto eolico.

Geotermico: termografia a infrarossi con drone

termografia fotovoltaico

I dispositivi SAPR possono essere impiegati nelle ispezioni di centrali geotermiche che vengono generalmente costruite in aree vulcaniche, dove un controllo sul campo da parte dei lavoratori potrebbe comportare potenziali rischi. Attraverso la tecnica della termografia a infrarossi con drone è possibile individuare le aree più adatte all’installazione di questo tipo di impianti, oltre a eventuali criticità durante la manutenzione di quelli già attivi.

L’energia geotermica è ottenuta da fonti geologiche di calore. Costituisce una fonte di energia alternativa e rinnovabile se valutata nel breve periodo. Secondo uno studio del Massachusetts Institute of Technology con il solo geotermico sarebbe possibile soddisfare il fabbisogno energetico planetario per ben 4000 anni, tuttavia attualmente l’energia geotermica costituisce appena l’1% della produzione dell’intero settore energetico.

Il geotermico si basa sui principi della geotermia, la disciplina che studia i fenomeni naturali coinvolti nella produzione e nel trasferimento di calore proveniente dall’interno della Terra. Quest’ultimo, definito gradiente geotermico, è generato dall’energia termica rilasciata dai processi di decadimento nucleare naturale di elementi radioattivi come l’uranio e il torio, contenuti nel nucleo e nel mantello della Terra, oltre che nella crosta terrestre.

Energie rinnovabili e droni: costi dei servizi

EGM96 si avvale di sistemi SAPR (Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto) di ultima generazione e di piloti riconosciuti dall’ENAC, l’Ente Nazionale per l’Aviazione Civile. Grazie alla professionalità della sua équipe propone servizi anche per il settore delle energie rinnovabili: dalle ispezioni con droni alla termografia di pannelli fotovoltaici, dalla fotogrammetria per studi paesaggistici alle riprese aeree e le operazioni di manutenzione.

EGM96 tiene d’occhio la qualità e l’esigenza del risparmio. Le competenze verticali e orizzontali integrate dei suoi professionisti permettono di realizzare interventi mirati, stabiliti sulla base delle specifiche esigenze del cliente, mantenendo sempre e comunque prezzi competitivi.

analisi con drone energia eolica
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