H ΚΑΠΑ ΡΕΝ ΜΕΠΕ (K-REN) είναι μία από τους φορείς που συμμετέχουν στο έργο «Ολοκληρωμένο σύστημα αυτοματοποιημένου ελέγχου φωτοβολταϊκών πάρκων με IR- θερμογραφία από αυτόνομα εναέρια οχήματα (drones)» (ακρωνύμιο PV-Auto-Scout). Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο της Δράσης ΕΡΕΥΝΩ – ΔΗΜΙΟΥΡΓΩ – ΚΑΙΝΟΤΟΜΩ (Α’ Κύκλος) και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση και τους εθνικούς πόρους μέσω του Ε.Π. Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα & Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ). Το ολοκληρωμένο σύστημα αποτελείται από τα εξής συστατικά: (1) εναέρια μη επανδρωμένα οχήματα (drones) με θερμικές κάμερες, (2) βάση φόρτισης / φύλαξης των drones, (3) λογισμικό συντονισμού της απογείωσης, πτήσης / αποστολής, προσγείωσης και φόρτισης των drones, και επικοινωνίας με εξωτερικά συστήματα, (4) λογισμικό επεξεργασίας των θερμικών εικόνων που συλλέγονται από τα drones, και εντοπισμού ατελειών /προβλημάτων σε μεμονωμένα ΦΒΣ, (5) λογισμικό ανίχνευσης ανώμαλης λειτουργίας των ΦΒΣ, και (6) λογισμικό απομακρυσμένης παρακολούθησης και ελέγχου όλου του συστήματος. Το (3), με βάση τις επικρατούσες μετεωρολογικές συνθήκες στο πεδίο και πληροφορία που λαμβάνει από το (5), αποφασίζει, σχεδιάζει και συντονίζει την επόμενη αποστολή, και όταν αυτή ολοκληρωθεί παραλαμβάνει από τα drones τις θερμικές εικόνες, και τις προωθεί για επεξεργασία στο (4) μαζί με την πληροφορία λειτουργίας των ΦΒΣ που έλαβε από το (5). Ο χρήστης / διαχειριστής λαμβάνει ειδοποιήσεις / πληροφορίες και θέτει παραμέτρους λειτουργίας του συστήματος, από οπουδήποτε στο διαδίκτυο, μέσω του (6). Στο πνεύμα του edge computing, η επεξεργασία των θερμικών εικόνων γίνεται τοπικά στο ΦΒΣ ώστε να μην στέλνεται μεγάλος όγκος δεδομένων χωρίς ιδιαίτερο λόγο πάνω από τηλεπικοινωνιακές ζεύξεις που κοστίζουν και έχουν σχετικά μικρή ταχύτητα μετάδοσης.

H K-REN θα παρέχει υφιστάμενη υποδομή παρακολούθησης ΦΒΠ και θα συμμετάσχει στην επέκταση του λογισμικού που έχει αναπτύξει, ενσωματώνοντας το λογισμικό εναέριας παρακολούθησης με θερμογραφία ώστε να ανιχνεύονται / κατηγοριοπιούνται πιο διακριτά ανωμαλίες στην λειτουργία των ΦΒΣ.

Οι υπόλοιποι φορείς του έργου είναι οι:

Εργαστήριο Σύνθετων & Ευφυών Υλικών (CSML), Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων

Κύριος ρόλος της ομάδας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων (ΠΙ) είναι η ανάπτυξη μεθόδου χαρακτηρισμού ΦΒΣ με θερμογραφία. Μέσω της IR θερμογραφίας, πραγματοποιείται επιτόπιος έλεγχος ΦΒΣ (σε επίπεδο κελιού, συστοιχίας και πάνελ) αρχικά σε εργαστηριακή κλίμακα και έπειτα σε επίπεδο ΦΒ πάρκου. Πιο συγκεκριμένα, σε εργαστηριακό επίπεδο (i) έχουν ληφθεί θερμογραφήματα από υγιή και ελλαττωματικά ΦΒΣ (με διαφορετικά είδη βλαβών / ατελειών), (ii) μελετάται, με τη βοήθεια ηλιακού προσομοιωτή, η ηλεκτρική απόκριση των ΦΒ σε επίπεδο κελιού σε σχέση με τον χρόνο έκθεσης, (iii) δημιουργούνται οι ονομαστικές καμπύλες I/V (ρεύματος / τάσης) υγιών και ελλαττωματικών ΦΒΣ υπό φως και υπό σκοτάδι, (iv) υπολογίζεται ο συντελεστής απόδοσης των ΦΒΣ και η συμπεριφορά του σε σχέση με το χρόνο έκθεσης, και (v) μελετώνται οι πιθανές συσχετίσεις μεταξύ των θερμογραφημάτων, των καμπυλών I/V και του συντελεστή απόδοσης των ΦΒΣ με σκοπό να εξαχθούν χρήσιμοι δείκτες ποσοτικοποίησης της υποβάθμισης των ΦΒΣ. Τέλος, σε συνεργασία με όλους τους φορείς, ηγείται της διαδικασίας ολοκλήρωσης και εγκατάστασης του συστήματος στο ΦΒΠ και της πιλοτικής λειτουργίας του κατά την οποία θα γίνει και η τελική αξιολόγηση του.

Εργαστήριο Συστημάτων Υπολογιστών, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Κύριος ρόλος της ομάδας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας (ΠΘ) στο έργο είναι η σχεδίαση, υλοποίηση και υποστήριξη του λογισμικού για το σύστημα αυτόνομης εναέριας επισκόπησης του ΦΒΠ. Πιο συγκεκριμένα, το ΠΘ αναπτύσσει το λογισμικό που τρέχει στο drone για την οδήγηση του αυτόματου πιλότου, την λήψη θερμογραφικών εικόνων των ΦΒΣ και την μετάδοση τους στον σταθμό βάσης, το λογισμικό του σταθμού βάσης και της βάσης φόρτισης για τον αυτοματοποιημένο συντονισμό της αποστολής, συμπεριλαμβανομένης της απογείωσης, προσγείωσης και φόρτισης, καθώς και την εφαρμογή απομακρυσμένου ελέγχου για τον χρήστη / διαχειριστή του συστήματος. Επίσης, το ΠΘ συμμετέχει στον καθορισμό προδιαγραφών και την ενσωμάτωση του λογισμικού στο πρωτότυπο σύστημα για τις πιλοτικές δοκιμές.

GeoSense

Κύριος ρόλος της GeoSense είναι (i) η προσάρτηση της υψηλής ανάλυσης θερμοκάμερας στο drone, μέσω της οποίας θα γίνεται η απαιτούμενη θερμογραφία των ΦΒΣ του πάρκου και (ii) η ανάπτυξη βάσης φόρτισης / φύλαξης η οποία είναι εξοπλισμένη με μία πληθώρα αισθητήρων για την μέτρηση περιβαλλοντικών παραμέτρων (π.χ., φωτεινότητα, θερμοκρασία, υγρασία) που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό σε πραγματικό χρόνο συνθηκών που επηρεάζουν την θερμογραφία (π.χ., επάρκεια ηλιακής ακτινοβολίας, έντονη νέφωση, βροχή, άνεμος)

ΠΑΕΝ ΓΚΡΟΥΠ ΜΕΠΕ (PaEn)

Κύριος ρόλος της PaEn είναι ο καθορισμός της λειτουργικότητας και των απαιτήσεων του συστήματος, ενώ επιπλέον παρέχει και το ΦΒΠ για τις πιλοτικές δοκιμές και την αξιολόγηση του ολοκληρωμένου συστήματος. Η συμμετοχή της εταιρείας στο έργο έχει διττό σκοπό. Ο πρώτος αφορά στην βελτιστοποίηση μέσω της έρευνας, του ελέγχου της κατάστασης και εντοπισμού προβλημάτων στα ΦΒΠ, μεγιστοποιώντας έτσι την παραγωγή και την λειτουργία (uptime) αυτών. Ο δεύτερος αφορά την εμπορική αξιοποίηση του συστήματος που αναπτύσσεται, έχοντας ως κύριο στόχο / αγορά τους επενδυτές ή/και εγκαταστάτες μεγάλων ΦΒΠ (μεγαλύτερων των 5MW) που δημιουργούνται σε όλον τον κόσμο.

Αναμενόμενα αποτελέσματα:

Το έργο χρησιμοποιεί και επεκτείνει/αναπτύξει νέες τεχνολογίες και τις συνδυάζει σε ένα καινοτόμο ολοκληρωμένο σύστημα που αυτοματοποιεί τον έλεγχο των ΦΒΣ ενός ΦΒΠ μέσω εναέριας θερμογραφίας, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Αυτό μειώνει σημαντικά τον χρόνο ελέγχου (μεγάλα πάρκα), βελτιώνει την ποιότητα του ελέγχου, και οδηγεί σε πιο έγκαιρη εκτίμηση βλαβών των ΦΒΣ. Όλα αυτά συνδυαστικά μπορεί να αυξήσουν την παραγωγικότητα του ΦΒΠ σημαντικά, με αντίστοιχα οικονομικά οφέλη. Οι βασικές τεχνολογίες που αναπτύσσονται στο έργο, όπως ο αυτοματοποιημένος συντονισμός των drones και επεξεργασία θερμικών εικόνων, μπορούν, με τις κατάλληλες επεκτάσεις/προσαρμογές, να χρησιμοποιηθούν για διαφορετικές εφαρμογές. Τέλος, το έργο προάγει την στενή συνεργασία μεταξύ ΑΕΙ (ΠΙ και ΠΘ) και MME (GEO, PAEN, K- REN), έτσι ώστε να επιτευχθεί η μεταφορά και εφαρμογή της επιστημονικής και τεχνολογικής γνώσης που διαθέτουν τα ΑΕΙ στον πραγματικό κόσμο και στο πλαίσιο συγκεκριμένης εφαρμογής με σημαντικό αντίκτυπο. Με την σειρά του, αυτό θα οδηγήσει σε ευκαιρίες για περαιτέρω συνέργιες και πιο συστηματικές συνεργασίες.