光伏系統最新的IEC 62446-3標準定義了光伏組件和電站在戶外運行時（紅外）熱成像檢查的規范。規范中針對紅外圖片的獲取方式中包含使用三腳架、手持或無人機。傳統的紅外測試僅能實現抽檢。針對全站性的紅外測試，無人機測試方式無疑是最好的選擇。TÜV北德光伏團隊將通過以下幾個項目來分析無人機在光伏并網電站紅外測試項目中的應用情況。

應用無人機開展紅外測試情況分析

下圖是TÜV北德光伏團隊使用無人機拍攝的一個40MW水面電站項目部分區域的的紅外測溫圖，其中包含一片組件的熱斑。

圖1：40MW水面電站的部分區域的紅外圖片

為驗證無人機測試的效果，針對上圖中的組件熱斑，使用了Fluck手持式紅外測試儀進行了近距離的測試，通過比對兩組測試結果發現該組件確實存在熱斑。

圖2：40MW水面電站熱斑組件紅外圖片（手持式紅外測試儀測試結果）

從現場人員拍攝了該熱斑組件的可視化圖片，可以看出該組件表面確實存在樹枝遮擋的情況。

圖3：40MW水面電站熱斑組件外觀圖片

使用無人機進行組件的紅外測試對天氣有一定要求。通過分析40MW水面電站紅外測試項目的測試結果可發現在天氣晴好輻照度較高時，組件的溫度與周圍環境的溫差較大，圖片的對比度較強，熱斑組件顯示的效果更清晰。反之，組件與周邊環境溫差較小時，圖片較模糊，具體可見如下兩張圖片的對比。

無人機進行紅外測試的高度也是影響測試的一個因素。40MW水面電站測試無人機的飛行高度是70m。對比另一個屋頂分布式電站項目的紅外測試結果，該屋頂分布式電站的測試無人機飛行高度是50m。對比結果顯示，在降低飛行高度的情況下，組件外觀圖片會更加清晰，組件表面的遮擋物可見，組件紅外圖片顯示更加清晰。

圖6：屋頂分布式電站項目部分區域的紅外圖片

圖7：屋頂分布式電站項目部分區域可見光圖片

可見光圖片局部放大后可以看到熱斑組件的外觀情況，外觀圖片顯示組件右下角存在灰塵遮擋的情況。

圖8：分布式屋頂電站紅外測試項目可見光照片局部放大圖

降低飛行高度同時會帶來一些其他影響，增加飛行距離從而導致增加測試時間。以分布式屋頂電站為例，該項目共計6MW，測試時間為1.5天，1MW區域測試時間為60分鐘。對比40MW水面站，測試時間共計4天，1MW區域的測試時間是30~40分鐘左右。兩個項目測試前均存在0.5天~1天左右的準備時間。無人機測試的飛行高度一般依據測試電站自身的情況、當地的環境條件和測試時的天氣情況進行分析確定。

應用無人機進行紅外測試的優勢

測試范圍覆蓋廣泛，可適應性強。

無論是水面電站、屋頂電站、農光互補電站等，針對各種復雜地形，三腳架和手持方式測試無法實現的電站，均可實現全站的組件紅外測試，同時針對不同的地形和區域可選擇不同的測試方法。

測試效率高，節省時間和人工成本。

常規平地電站使用無人機方式和手持、三腳架等方式的測試時間進行對比，通過下表中的對比結果可發現，電站測試的覆蓋的容量越大測試時間節省的越多。

模塊化設計，可調節性強。

IEC 62446-3中最新的紅外測試標準針對測試角度和無人機測試的紅外相機和數碼相機參數，無人機拍攝速率，拍攝角度等均做了相應要求，無人機具備模塊化的屬性，數碼相機和紅外相機均可更替以滿足最新的標準要求。測試速率和拍攝角度無人機依據自身的屬性就可進行調節。

數據記錄清晰完整，測試結果呈現比較直觀。

傳統的紅外測試是通過編號規則和手動記錄位置編號來進行組件定位的，存在客戶理解編號規則有誤的風險。無人機拍攝紅外，針對熱斑組件可在電站正攝圖中直觀的標記出組件的位置，查找方便。

圖9：紅外問題組件位置標記圖