Kiểm tra điện mặt trời bằng drone: điểm nóng, điều kiện đo

Kiểm tra điện mặt trời bằng drone là cho máy bay mang camera nhiệt bay lưới trên cánh đồng pin hoặc mái nhà xưởng, ghi lại những tấm, ô pin nóng hơn xung quanh khi hệ thống đang phát điện. Từng lỗi sau đó được đánh dấu lên sơ đồ để đội vận hành xuống sửa. Cách này thay cho việc đi bộ đo từng chuỗi, nhưng chỉ có giá trị khi đo đúng điều kiện bức xạ và đọc đúng kiểu điểm nóng.

Chúng tôi viết cho chủ dự án, kỹ sư vận hành và người phụ trách bảo trì muốn hiểu dịch vụ này trước khi thuê hoặc tự đầu tư. Phần nguyên lý camera nhiệt nói chung đã có ở bài flycam tầm nhiệt; bài này tập trung vào tấm pin.

1. Vì sao một tấm pin lỗi lại nóng lên

Tấm pin đang phát điện biến phần lớn ánh nắng hấp thụ được thành nhiệt, một phần nhỏ thành điện. Khi một ô pin bị nứt, bị che hay mất tiếp xúc, nó không còn góp dòng điện như các ô khác trong cùng chuỗi. Dòng của cả chuỗi buộc phải đi qua hoặc vòng qua ô đó, và phần năng lượng không ra được thành điện sẽ thành nhiệt tại chỗ.

Vì thế lỗi điện trên tấm pin gần như luôn kèm một dấu hiệu nhiệt. Camera nhiệt nhìn thấy dấu hiệu đó mà không cần cắt điện, không cần mở hộp đấu nối, không cần ai trèo lên giàn khung.

Điều kiện đi kèm: tấm phải đang chạy tải đủ lớn. Một tấm hỏng nằm trong bóng râm buổi sáng gần như cùng nhiệt độ với tấm lành bên cạnh. Đây là lý do mọi quy trình đều bắt đầu bằng việc đo bức xạ trước khi cất cánh.

2. Đọc điểm nóng: mỗi hình dạng là một kiểu lỗi

Người phân tích ảnh không chỉ tìm “chỗ nóng” mà nhìn hình dạng và phạm vi của vùng nóng. Các nhóm bất thường nhiệt chính trong nhà máy điện mặt trời gồm ô pin quá nhiệt, điốt bypass trong hộp đấu nối bị nóng, cầu chì chuỗi trong tủ gom dây (combiner box) bị nóng, và cáp, điểm đấu nối DC, AC bị nóng.

Hình ảnh trên ảnh nhiệt	Nguyên nhân thường gặp	Việc cần làm tiếp
Một ô pin sáng rực, các ô khác bình thường.	Ô nứt, hàn tiếp xúc kém, kính vỡ, bóng che hoặc vết bẩn cục bộ như phân chim.	So với ảnh thường để loại trừ vết bẩn, rồi kiểm tra tấm tại chỗ.
Một dải chiếm khoảng một phần ba tấm ấm đều.	Điốt bypass đang dẫn hoặc bị chập, cả dãy ô đó bị bỏ qua.	Kiểm tra hộp đấu nối, đo điện áp tấm.
Cả tấm ấm đều hơn tấm bên cạnh.	Tấm không nối vào mạch, đứt cáp hoặc giắc nối.	Kiểm tra giắc nối, dây dẫn của tấm.
Cả một chuỗi tấm ấm hơn các chuỗi khác.	Chuỗi mất kết nối, cầu chì hoặc cầu dao chuỗi hở.	Kiểm tra tủ gom dây và cầu chì.
Nhiều ô ấm rải rác, dày hơn ở tấm gần đầu chuỗi.	Dấu hiệu suy giảm do điện thế (PID).	Đo đường đặc tính I-V, có thể chụp điện phát quang.
Một điểm nhỏ rất nóng trên cáp, giắc nối hoặc trong tủ.	Tiếp xúc lỏng, oxi hóa, điện trở tăng.	Ưu tiên xử lý vì có nguy cơ cháy.

Có một chi tiết hay bị bỏ qua: chuỗi mất kết nối, PID hay điốt bị chập chỉ tạo chênh lệch nhiệt nhỏ. Khi bức xạ yếu, những lỗi này gần như không thể nhận ra. Ô pin nứt nặng thì ngược lại, có thể nóng hơn xung quanh trên 20 K và dễ thấy ngay cả với người mới.

Đừng đọc bảng màu như đọc nhiệt kế. Cùng một khung hình, kéo thang nhiệt độ hẹp lại là vết ấm nhẹ biến thành đốm đỏ. Kết luận phải dựa vào chênh lệch nhiệt đo được giữa tấm nghi lỗi và tấm cùng loại bên cạnh.

Kết luận dựa trên chênh lệch nhiệt giữa tấm nghi lỗi và tấm cùng loại bên cạnh, không dựa vào bảng màu.

3. Điều kiện bức xạ, gió và góc nhìn khi đo

Phần này quyết định ảnh có dùng được hay không. Tiêu chuẩn kỹ thuật IEC TS 62446-3 về chụp nhiệt ngoài trời cho hệ thống điện mặt trời, cùng báo cáo của nhóm IEA PVPS Task 13 về chụp hồng ngoại hiện trường, thống nhất ở mấy điểm sau.

1. Bức xạ từ 600 W/m² trở lên đo trên mặt phẳng tấm pin bằng thiết bị đo bức xạ, không ước lượng bằng mắt. Với đa số trường hợp, mức này đủ để lỗi lộ rõ.
2. Mây che không quá 2/8 bầu trời. Một đám mây trôi qua làm bức xạ tụt nhanh, nhiệt độ tấm thay đổi giữa hai ảnh liền nhau, so sánh mất ý nghĩa.
3. Gió nhẹ. Hướng dẫn thực hành đặt mức trần quanh 28 km/h đo tại mặt tấm, vì gió làm mát không đều và che mất chênh lệch nhiệt nhỏ.
4. Góc nhìn gần vuông góc. Với mặt kính, nên giữ góc giữa trục camera và mặt tấm trong khoảng 60° đến 90°; nhìn xiên hơn thì kính phản xạ bầu trời, mặt trời và hệ số phát xạ thay đổi.
5. Tấm tương đối sạch. Lớp bụi mỏng cũng làm thay đổi hệ số phát xạ và có thể tự gây nóng cục bộ.

Với nước ta, khung giờ thường hợp là quanh trưa ngày nắng ráo. Mùa mưa, nhiều buổi sáng đẹp đến 10 giờ rồi mây kéo đến; đội bay cần theo dõi bức xạ liên tục và dừng ghi khi số đo tụt dưới ngưỡng, thay vì cố bay cho xong diện tích.

Một mẹo nghề để phân biệt phản xạ với điểm nóng thật: chụp lại cùng tấm từ một hướng khác. Vết phản xạ của mặt trời hay đám mây sẽ trượt theo góc nhìn, còn điểm nóng do lỗi thì đứng yên trên đúng ô pin đó.

4. Độ phân giải và chọn thiết bị bay

IEC TS 62446-3 chia hai mức kiểm tra. Mức đơn giản chỉ tìm vùng bất thường và kiểu phân bố nhiệt. Mức chi tiết đòi đo được nhiệt độ, đủ độ phân giải trên từng ô pin và người phân tích có cấp chứng nhận nhiệt học cao hơn. Hướng dẫn thực hành cho mức chi tiết là bay ở độ cao cho khoảng 3 cm mỗi điểm ảnh nhiệt trên mặt tấm, tương đương lưới khoảng 5 × 5 điểm ảnh cho một ô pin cỡ phổ biến.

Từ đó suy ra chiếc máy quyết định năng suất. Cảm biến 640 × 512 phải bay thấp hơn và nhiều đường hơn cảm biến 1280 × 1024 để đạt cùng độ chi tiết.

Thiết bị	Cảm biến nhiệt	Đo nhiệt độ	Ghi chú
DJI Matrice 4T.	640 × 512, độ nhạy ≤ 50 mK.	Có, ±2 °C hoặc ±2% ở độ lợi cao.	Máy gọn khoảng 1,2 kg, có camera zoom và đo xa laser.
Zenmuse H30T trên Matrice 350 RTK hoặc Matrice 400.	1280 × 1024.	Có.	Tải gắn rời cho máy cỡ lớn, phủ diện tích nhanh hơn ở cùng độ chi tiết.
Flycam quay phim như Mavic 4 Pro.	Không có.	Không.	Chỉ chụp ảnh thường và ảnh ghép, không tìm được lỗi điện.

Flycam quay phim vẫn có chỗ dùng. Ảnh trực giao ghép từ ảnh thường cho thấy cỏ mọc che tấm, khung lệch, tấm vỡ kính, dây cáp treo võng. Nhiều đơn vị bay hai lớp: ảnh thường để làm bản đồ nền, ảnh nhiệt để tìm lỗi rồi chồng lên bản đồ đó. Cách ghép ảnh thành bản đồ có ở bài orthomosaic là gì.

Ở Việt Nam, các bài viết chuyên ngành về vận hành nhà máy điện mặt trời cũng ghi nhận drone gắn camera nhiệt được dùng để tìm tấm hấp thụ nhiệt kém do bụi, tấm quá nóng và lỗi tại chuỗi, tủ gom dây.

5. Quy trình bay và báo cáo cần có

Một buổi kiểm tra làm đúng đi theo thứ tự sau.

1. Nhận sơ đồ bố trí có đánh số khối, dãy, chuỗi, tấm. Không có sơ đồ thì lỗi tìm được trên ảnh rất khó tìm lại ngoài hiện trường.
2. Khảo sát vùng trời, đường dây cao áp, trạm biến áp quanh nhà máy, xin phép bay.
3. Đo bức xạ, gió, nhiệt độ môi trường, nhập hệ số phát xạ và nhiệt độ phản xạ vào camera.
4. Bay tuyến lưới với độ cao và độ chồng phủ cố định, dừng khi bức xạ tụt dưới ngưỡng.
5. Bay cận cảnh bổ sung những điểm nghi vấn, chụp cả ảnh nhiệt và ảnh thường.
6. Xử lý, phân loại lỗi, gắn từng lỗi vào đúng vị trí trên sơ đồ.
7. Đội vận hành kiểm tra lại dưới đất, sửa, rồi bay đối chứng khu vực đã xử lý.

Báo cáo đáng tiền phải ghi điều kiện đo thực tế: bức xạ, gió, mây, giờ bay. Tiếp theo là danh sách lỗi theo mã vị trí, ảnh nhiệt kèm ảnh thường của từng lỗi, chênh lệch nhiệt đo được, mức ưu tiên và đề xuất xử lý. Cuối cùng là file ảnh nhiệt gốc có lưu giá trị nhiệt độ.

Lần đo chi tiết ngay khi nghiệm thu nên được giữ làm dữ liệu gốc. Nó dùng để so xu hướng các năm sau và làm căn cứ khi đòi bảo hành lỗi lắp đặt.

Lần đo chi tiết khi nghiệm thu nên được giữ làm dữ liệu gốc để so xu hướng các năm sau.

6. Giấy phép bay và đường dây cao áp quanh nhà máy

Bay kiểm tra nhà máy thuộc nhóm mục đích đo đạc, khảo sát, giám sát từ trên cao theo Nghị định 288/2025/NĐ-CP, không phải bay giải trí, nên luôn cần phép bay. Từ 01/7/2026, máy phải có giấy chứng nhận đăng ký và người điều khiển phải có giấy phép đúng hạng.

Hạng A dành cho máy từ 0,25 kg đến dưới 2 kg bay trong tầm nhìn. Hạng B dành cho máy từ 2 kg trở lên hoặc bay ngoài tầm nhìn. Matrice 4T nặng khoảng 1,2 kg; Matrice 350 RTK hay Matrice 400 thuộc nhóm phải có hạng B. Tóm tắt nghị định có ở bài Nghị định 288/2025.

Lớp thứ hai ít người để ý. Hầu hết nhà máy điện mặt trời quy mô lớn có trạm biến áp và đường dây đấu nối cao áp ngay trong hoặc sát khu tấm pin.

Nghị định 62/2025/NĐ-CP cấm thả diều, vật thể bay trong phạm vi 1.000 m quanh lưới điện cao áp, siêu cao áp trên không. Ngoại lệ là thiết bị phục vụ quốc phòng, an ninh và thiết bị của đơn vị quản lý vận hành công trình điện lực làm nhiệm vụ kiểm tra. Nói cách khác, chuyến bay phải được thực hiện cho bên vận hành và theo chấp thuận của họ, không phải một nhóm bay tự đến chụp.

Pin áp mái nhà xưởng ở khu công nghiệp lại có vấn đề khác: gần khu dân cư, có thể gần sân bay hoặc khu quân sự. Kiểm tra vùng cấm trước khi lên lịch là bước bắt buộc.

7. Những sai lầm làm hỏng một buổi kiểm tra nhiệt

• Bay sáng sớm cho mát, đến khi xử lý ảnh mới thấy chẳng có lỗi nào. Lỗi vẫn ở đó, chỉ là tấm chưa chạy đủ tải.
• Không ghi bức xạ theo thời gian, nên không chứng minh được ảnh nào đạt điều kiện.
• Bay xiên để phủ nhanh, rồi khoanh hàng loạt “điểm nóng” thực ra là phản xạ.
• Lấy nhiệt độ tuyệt đối làm kết luận thay vì so tấm cùng loại, cùng hướng.
• Giao báo cáo chỉ có ảnh màu, không có file nhiệt gốc. Năm sau không so sánh được gì.
• Thay tấm ngay khi thấy đốm nóng mà không kiểm tra lại, trong khi nguyên nhân là phân chim hoặc bóng một cây cột.

Flycam24h không có camera nhiệt và không nhận kiểm tra nhiệt tấm pin. Mảng chúng tôi làm với dự án năng lượng là quay phim, chụp ảnh điện mặt trời, điện gió, thủy điện bằng camera thường cho phim giới thiệu, báo cáo tiến độ.

Kiểm tra đường dây truyền tải bằng drone có những yêu cầu riêng, xem bài kiểm tra đường dây điện bằng drone; khác biệt giữa máy doanh nghiệp và máy quay phim có ở bài drone công nghiệp và drone tiêu dùng. Các ứng dụng drone ở ngành khác được tổng hợp tại bài công dụng của máy bay điều khiển drone.

Bạn cần quay phim, chụp ảnh giới thiệu nhà máy điện mặt trời hoặc dự án áp mái? Gọi 0383.17.18.19, Zalo cùng số, 08:30–21:30 mỗi ngày, để trao đổi lịch bay và nhận báo giá.