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小型ドローンで風車の羽根を点検、導入費を抑える新手法

小型ドローンで風車の羽根を点検、導入費を抑える新手法

ニュースの概要

再生可能エネルギー企業のRESは、風力タービンの羽根(ブレード)を自動で撮影する「Smart Pilot」技術を、DJI Matrice 4Eのような小型で安価なドローンでも使えるようにしたと発表した。これまでは大型で高価な機体が前提だったが、天候などの条件が良ければ、画像の品質は同等水準を保てるという。最新版のSmart Pilot 3は、タービンを何度も止めずに3枚の羽根を続けて点検できる。G97型という機種では、点検にかかる時間も大きく縮まるとしている。点検の担い手を広げる動きとして読める。

引用元: RES、DJI Matrice 4Eなど小型ドローンに風力タービン翼点検技術を対応(RES)

分析・見解

大型機の独占だった領域に、小型機が入ってきた

風車の羽根の点検は、これまで大きな機体と熟練した操縦者の組み合わせが基本だった。羽根は長さが数十メートルあり、表面の小さな傷やひび割れを写すには、一定の距離を保ちながら高精細な写真を撮る必要がある。大型機はカメラも風への強さも優れていたが、機体そのものが高価で、運ぶにも手間がかかった。

今回の発表の要点は、撮影の腕前を機体ではなくソフトに移したことにある。自動で羽根に沿って飛び、毎回ほぼ同じ角度と距離で撮る。操縦者の勘に頼る部分が減るため、機体の性能差が画質に与える影響も小さくなる。写真を撮る道具が安くなっても、結果の品質が保たれる理由はここにある。

止める回数を減らすことが、実は一番の節約になる

Smart Pilot 3の特徴は、3枚の羽根を点検するときにタービンを何度も止めなくてよい点だ。風車は止まっている間、発電ができない。1回止めるごとの売電収入の損失は、小さく見えて積み重なる。従来の点検では、羽根の向きを変えるたびに回転を止め直すことがあった。

点検費用というと、ドローンの購入費や人件費を思い浮かべがちである。しかし風車が数十基から数百基ある発電所では、止まる時間の損失のほうが機体代を上回ることがある。G97型で点検時間が短くなるという話は、機体の価格以上に、運営会社の収益に直結する。ここが今回のニュースの核心だと考える。

良好な条件下という但し書きを見落とせない

RESは、小型機でも良好な条件のもとでは同等の画質が得られるとしている。裏を返せば、強い風や低い気温、雨、逆光といった条件では、大型機が有利な場面が残る。小型機は軽いため風にあおられやすく、バッテリーの持ちも短い。洋上風力のように常に風が強い現場では、すぐに置き換わるとは言いにくい。

したがって現実的には、陸上の風車は小型機、洋上や厳しい環境は大型機という使い分けが進むだろう。似た例は太陽光パネルの点検にもある。赤外線カメラ付きの小型機が普及して、検査の単価が大きく下がった。風車でも同じ流れをたどる可能性が高い。

点検の民主化が、新しい競争を生む

機体が安くなれば、これまで外注していた点検を自前で行う発電事業者が増えるだろう。同時に、小さなドローン事業者が風車点検に参入しやすくなる。参入者が増えれば価格競争が起き、差がつくのは撮影そのものではなく、画像から傷を見つけ出す解析と、修繕の判断になる。

撮る作業が安くなるほど、価値は撮ったあとの工程に移る。日本でも外壁やインフラの点検で同じ変化が起きつつあり、風車はその先行例として参考になる。

ビジネスへの影響

点検を外注から自前へ切り替える判断材料になる

風力や太陽光の発電設備を持つ企業は、点検の進め方を見直す好機である。小型機を使えるなら、機体の初期費用を抑えながら、年に複数回の点検を自社で回せる可能性がある。ただし、操縦者の資格や飛行許可、保険の整備は別に必要だ。まず少数の設備で試し、撮影できる条件と画質を自社で確かめるのが堅実である。外注先との契約も、回数や単価を見直す余地が出てくる。

ドローン点検事業者は、撮影から解析と提案へ軸を移す

撮影だけの請負は、機体が安くなるほど単価が下がる。事業者が生き残るには、画像から傷の種類と深刻度を判定する報告書、修繕の優先順位づけ、経年変化の記録といった、撮影後の付加価値を厚くする必要がある。

日本の点検市場でも、外壁、橋、太陽光といった分野で同じ構図が進んでいる。自社の強みを、飛ばす技術から、見つけて判断する技術に置き換えられるかが分かれ目になる。

導入前に確かめたい三つのこと

一つ目は、自社の設備が置かれた環境で、小型機が安定して飛べるかどうかだ。二つ目は、点検結果を既存の保守管理の仕組みに取り込めるかである。三つ目は、停止時間の短縮によって、実際にどれだけ売電損失が減るかの試算だ。この三つを数字で示せれば、投資の可否を社内で説明しやすくなる。

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