想象一下，公用事業級規模的集中式光伏電站，占地上百畝，組件成千上萬塊。一群個頭小巧的飛行機器人不停地上下飛舞，就像花叢中的小蜜蜂。

　　它們并不是采蜜，而是采集數據。它們檢查某塊電池板上有多少灰塵；或是發現那些由于草木茂盛而可能產生陰影遮擋的區域；或是控制室發現了一些難以解釋的異常，于是它們傾巢而出，四處調查原因。

　　無人控制飛行器（UAV），又稱無人機。未來，無人機將能夠承擔大型光伏電站的此類維護工作，而且將比開著車或是直升機的運維人員成本低很多。

　　成本低廉

　　無人機成本低廉，事實上它是全新的數據驅動的光伏電站預防性維護的最佳選擇，也是尋找最佳屋頂資源的理想工具。

　　正是由于這些優勢，First Solar和Solar City等光伏企業早在幾年前就已開始測試無人機系統，將其作為潛在的業務實現工具。但無人機作為大規模商用的工具還需要解決一系列聯邦和州級別的航空監管問題。比如，在公共和私人區域，其許可的飛行時間、區域和高度等，以及禁止無人機飛出“操作者視界”等規則。

　　今天的無人機系統能夠執行一系列光伏相關的任務，包括（組件、線纜及其他部件）視覺成像、紅外熱成像以及植被監測，并且在所有方案中成本最低。根據幾年前的數據，租用無人機一年的費用在2.5-10萬美元之間。

　　無人機將取代車輛、人員、燃油等諸多成本，節省與派出人員檢查站點相關的其他成本。據GTM Research估算，根據燃油成本和距離的不同，出車一次的成本在300-600美元。

　　無人機飛行的電池成本相對固定，而車輛人員屬于變動成本，運維供應商承擔這些費用，成本的約束將使他們只去關注那些有利可圖的問題。

　　傳統的預防性維護手段是采用定期檢查的方式來防范重大問題和事故。這是一項費時費力費錢的工作。對于大型電站來說，高頻次綜合性的檢查在成本上就不可行。

　　在此種壓力下，運維商考慮的是檢查成本與問題潛在風險之間的平衡。換言之，光伏電站都在“潛在問題可能造成的損失”與“發現問題的成本”之間糾結。有了無人機，運維成本大幅度降低，這一僵局即告破解。

　　神通廣大

　　低空飛行的無人機在發現電站光伏板的問題中可以完成很多復雜的任務。像龜裂、蝸牛紋、損壞、焊帶故障等問題都能夠發現。使用無人機系統，像污點和植被遮擋這類問題更是不在話下。

　　無人機還可以使用熱成像技術，來查看哪些區域溫度過高，影響組件的效率。為無人機編排頻繁而規律的“巡邏”任務，比雇傭直升機（如今這還是主流解決方案）要便宜得多。

　　無人機還能夠監測匯流箱、接線盒、逆變器等電子設備的溫度，來預防可能發生的電氣系統問題。

　　無人機還有個強項——可以瞬間采集多種不同的數據，實時精確地鎖定問題位置的地理坐標。這種多類型數據采集的能力還支持GPS標注、視覺成像、激光測距脈沖雷達成像，甚至還可以對可見光波長以外的光信號進行探測。

　　當這種彼此相關的多維度數據源源不斷地傳送到控制中心，傳統的運維模式和流程將獲得脫胎換骨的升級，光伏系統問題的診斷和判別效率將極大提升。未來，無人機系統將更加強大，通過模式識別和變化檢測技術，提供更為經濟便捷的預防性方案，全方位監控電站的“健康”狀況，進一步優化運維響應。

　　Solar City擁有眾多光伏電站業務，從員工安全和經濟成本的角度考慮，公司特別把無人機系統作為前端銷售工具。使用無人機進行屋頂評估，或協助建設3D點云，以模擬建設評估模型等。

　　Solar City從去年開始就開始試用Skychtch的無人機。據稱，無人機使其屋頂監測效率提升了一倍，并且比人工方法更加精確。

　　法律障礙：航空管制

　　盡管具有眾多優勢，一些其他方面的因素延緩了無人機系統在大型集中式光伏電站的大規模部署。

　　首先，顯而易見的是監管因素。目前在美國，人們想要開展無人機飛行相關的業務，需要獲得聯邦航空署（FAA）的特別許可，這項許可目前還采取逐案審批的制度。

　　最初的審批流程非常慢。在2014年9月-2015年3月期間遞交的684份申請中，只有48份獲得通過，僅7%。不過，在2015年3月和4月的兩項精簡流程執行后，審批速度得以加快——迄今為止，獲得通過的申請已超過1400份。更大的改制正在醞釀，FAA正在制定通用的無人機系統監管框架，預計將在2016年末2017年初出爐。

　　這將解決長期困擾無人機的商業可行性問題——自主飛行。在當前的FAA許可中，無人機不能脫離操作者的視界，這極大限制了無人機的使用范圍和潛力。

　　自主飛行還需要兩項新技術。其一是感知-規避技術，它使無人機就算因故脫離了操作者的控制，也不會撞上其他東西。該技術十分復雜，連NASA也參與其中，提供了碰撞避免的技術驗證，并展示了FAA用以制定監管規則的“自我隔離”技術。

　　飛行器在操作者視界以外的控制問題更為棘手，它包括“無人機與操作者可能的通信中斷”，以及“可能導致無人機墜毀或傷人的導航設備失靈”等。迄今為止，FAA關于“操作者視界外無人機”的研究尚處在早期階段。

　　San Diego燃氣電力、Commonwealth Edison等公用事業公司也在積極試用無人機，來檢查其電力傳輸線路。目前他們同樣受到“操作者視界”規則的限制。由于這一限制，目前還不能對無人機用于光伏電站運維的成本收益影響作出精確的評估。