ドローン太陽光パネル点検とは？赤外線カメラで分かる異常やメリット、費用・点検方法まで徹底解説

太陽光発電所や工場・倉庫の屋根に多数の太陽光パネルを設置している場合、発電量が低下していても「どのパネルに異常があるのか」を地上から見つけるのは簡単ではありません。数百枚、数千枚とパネルが並ぶ発電所では、一枚ずつ人が確認するだけでも相応の時間がかかります。

そこで活用されているのが、ドローンによる太陽光パネル点検です。通常のカメラでパネル表面を撮影するだけでなく、赤外線カメラを搭載すれば、発電時の温度分布から部分的な高温やモジュール単位の異常などを探すことができます。経済産業省が公表するスマート保安の事例でも、ドローンから取得した赤外線動画を利用して太陽光発電設備の異常を検出する取り組みが紹介されています。

ただし、熱画像に温度差があれば故障と断定できるわけではありません。日射量や天候、太陽光の反射なども撮影結果に影響します。また、ドローン点検だけで電気設備のすべてを確認できるわけでもなく、異常が見つかれば現地で詳細な測定や修理が必要です。

この記事では、ドローン太陽光パネル点検で確認できる異常、赤外線調査の仕組み、従来の点検との違い、メリットと注意点、費用を左右する条件、点検会社を選ぶポイントまで詳しく解説します。

ドローン太陽光パネル点検とは

ドローン太陽光パネル点検とは、カメラを搭載したドローンを太陽光発電設備の上空へ飛行させ、取得した画像や熱画像からパネルの状態を確認する方法です。

特に大規模な発電所では、広い敷地を面的に撮影できる点に強みがあります。一方、屋根に設置された太陽光パネルでは、人が屋根へ上る作業を減らす目的でも活用できます。

通常のカメラでパネル表面の状態を確認する

RGBカメラなど一般的な可視カメラによる空撮では、太陽光パネル表面や設置状況を確認できます。

撮影対象となるのは、パネルの割れや目立つ汚れ、飛来物、周辺設備の損傷など、外観から確認できる異常です。発電所では雑草や樹木による影がパネルへかかっていないかを確認する用途も考えられます。

地上からの目視ではパネルの角度や設置位置によって死角が生まれますが、ドローンなら上空から撮影位置を変えられます。屋根上に設置された設備についても、作業員がいきなり屋根へ上るのではなく、まず全体を撮影して確認するという使い方ができます。

ただし、外観に異常がないパネルでも発電性能に問題が発生していることがあります。そこで、可視画像だけでは分からない異常を探す方法として赤外線カメラが利用されます。

赤外線カメラで温度分布を確認する

太陽光パネルは発電している際に一定の温度を持ちますが、不具合が生じた箇所では周囲と異なる温度になることがあります。

赤外線カメラを使えば、その温度分布を熱画像として確認できます。

経済産業省が紹介するドローンとAIを使った太陽光発電所の遠隔監視事例では、赤外線動画から部分高温、パネルを構成するクラスターの異常、モジュール全体の異常、ストリングの回路異常などを検出する仕組みが紹介されています。異常箇所が見つかった場合には、その結果をもとに現地で詳細点検を計画する運用です。

つまり、赤外線調査の目的はドローンだけで故障原因を完全に特定することではありません。大量のパネルの中から詳しく確認すべき箇所を効率よく絞り込むところにあります。

点検・洗浄・修理はそれぞれ役割が異なる

太陽光パネルのメンテナンスを考える際、点検と洗浄を同じものとして扱わないことも大切です。

ドローン点検は異常箇所を探すための調査です。パネル表面に汚れが確認されたとしても、撮影しただけで汚れが解消するわけではありません。発電への影響やメーカーの取り扱い条件などを確認したうえで、必要であれば適切な方法で洗浄します。

同様に、熱画像から異常が疑われた場合も、現地で電気的な測定を行って原因を確認したり、故障したパネルを交換したりする工程が別に発生します。

ドローンを導入する目的はメンテナンス作業をすべて置き換えることではなく、どこを詳しく調べるべきか判断するための情報を効率よく集めることです。

ドローン点検で確認できる太陽光パネルの異常

赤外線カメラを搭載すれば、肉眼では見つけにくい温度異常を可視化できます。しかし、熱画像に写る異常の意味は一種類ではありません。

撮影データと発電状況、現地確認などを組み合わせて判断する必要があります。

ホットスポットなどの部分的な高温

太陽光パネルの一部だけが周囲より高温になっている状態は、詳細調査が必要なサインの一つです。

部分的な発熱には、セルの異常、汚れや影による発電への影響など複数の要因が考えられるため、熱画像だけで原因を決めつけることはできません。

ここでドローンが役立つのは、発電所全体を撮影した中から「周囲と温度状態が違うパネル」を見つけやすくする点です。

地上から数千枚のパネルを目視しても温度差は分かりません。赤外線画像で候補を抽出してから対象箇所を詳細に点検すれば、現場確認の範囲を絞れます。

パネル単位・ストリング単位の異常

異常が一つのセルだけではなく、モジュール全体や複数のパネルへまとまって現れるケースもあります。

こうした状態では、単体のパネル故障だけでなく電気回路側の問題も検討する必要があります。

経済産業省のスマート保安事例でも、赤外線カメラによるデータからモジュール異常だけではなくストリングの回路異常を検出する技術が紹介されています。

ただし、原因を特定するには電圧・電流など別の確認が必要になることがあります。ドローン撮影結果を最終診断として扱うのではなく、詳細点検へつなげるスクリーニングとして利用する方が実務に合っています。

汚れ・落ち葉・影など発電を妨げる要因

可視カメラの画像からは、電気的な故障以外の問題が見つかる場合もあります。

パネル表面への汚れの付着、落ち葉や飛来物、周辺樹木による影などです。

特に広い発電所では、すべての場所を地上から同じ条件で確認するのは負担になります。上空からパネル配置をまとめて撮影すれば、影がかかりやすい場所や目立った汚れのある箇所を把握しやすくなります。

この結果をもとに洗浄や除草を検討できますが、少し汚れているからすぐ全面洗浄するという判断にはなりません。発電量への影響と作業費用を比較し、メンテナンスの優先順位を決める必要があります。

ドローンを太陽光パネル点検に活用するメリット

太陽光発電設備では、設置場所によって点検の負担が大きく変わります。

数十枚程度の住宅用設備と、大規模な発電所では同じ方法が最適とは限りません。ドローンの強みは、特に広範囲や高所を確認する場面で現れます。

大規模な発電所を効率よく確認しやすい

広い発電所で人がパネル列の間を移動しながら一枚ずつ確認すると、相応の時間と人員が必要です。

ドローンなら、あらかじめ飛行ルートを設定し、上空から一定の条件で撮影できます。取得したデータから異常が疑われる箇所を抽出し、必要な部分だけ現場で詳しく確認する運用が可能です。

経済産業省の過去の検討では、1～2MW規模の設備を想定した試算で、ドローンと赤外線カメラによる点検技術によって現場作業時間を削減できる可能性が示されています。これは特定条件での試算であり、すべての発電所に同じ削減効果が出るわけではありませんが、大規模設備ほど省力化を検討しやすいことを示す材料にはなります。

屋根に上る作業を減らせる

工場、倉庫、商業施設などでは、屋根一面に太陽光パネルが設置されていることがあります。

こうした設備を確認するために毎回作業員が屋根へ上がると、転落防止などの安全対策が必要です。屋根材の状態や勾配によっては、パネルへ近づくこと自体が難しい場合もあります。

ドローンによる空撮なら、まず地上から屋根全体を撮影し、詳細確認が必要な箇所を絞れます。

もちろん、異常が見つかった後の修理や電気測定では作業員が接近する場合があります。人による点検を完全になくすのではなく、上る必要のある場所を減らす方法として考えるのが適切です。

同じ設備を継続して記録できる

ドローン点検では、写真や熱画像をデータとして保存できます。

単発の故障確認だけでなく、定期的なメンテナンスで同じ発電所を撮影しておけば、前回との変化を確認する資料として活用できます。

「以前から温度が高かったパネルなのか」「今回初めて異常が確認されたのか」が分かれば、現場担当者も対応の優先順位を判断しやすくなります。

NEDOは太陽光発電設備の長期安定運用に向けて、信頼性・安全性向上のための各種ガイドラインや利用ガイドを公開しています。太陽光発電設備では、設置して終わりではなく、長期間の維持管理まで考える必要があります。

ドローン太陽光パネル点検の注意点

赤外線カメラを使えば異常が見つかるという説明だけを見ると、いつでも同じ条件で点検できるように感じるかもしれません。

実際には、太陽光発電設備だからこそ撮影時の日射や反射が結果に影響します。

日射量が不足すると異常を確認しにくい

赤外線調査は、発電中のパネルに現れる温度分布を利用します。

十分に発電していない状況では、正常な部分と異常部分の温度差が明確に出ない可能性があります。

経済産業省が紹介する遠隔監視事例でも、風速や雨量、気温とともに日射量を取得し、点検可能な状態か判断しています。日射量が小さいと発電量も小さくなり、異常検出が難しくなるためです。

そのため、点検日程を決める際は「雨が降っていなければ飛行できる」という基準だけでは不十分です。赤外線点検に適した発電状態を確保できるかも考慮します。

太陽光の反射を異常と誤認する可能性がある

屋外に設置された太陽光パネルは、太陽や周辺環境からの影響を受けます。

赤外線画像で高温に見えている部分が、必ずしも故障による発熱とは限りません。

実際に経済産業省の事例でも、異常検出において太陽の反射光の影響を受けるケースが示されています。

撮影角度を変える、可視画像と照合する、別の測定を行うなど、熱画像を正しく解釈する工程が必要です。

高性能な赤外線カメラを搭載していることだけで依頼先を選ばず、取得したデータをどのように分析するのかまで確認した方がよいでしょう。

ドローンだけでは確認できない部分もある

太陽光発電設備はパネルだけで構成されているわけではありません。

パワーコンディショナ、接続箱、ケーブル、架台など、正常な発電を維持するために確認すべき設備があります。

JPEAとJEMAによる太陽光発電システム保守点検ガイドラインでは、太陽光発電システムについて保守・定期点検や測定方法が整理されています。ドローンの画像診断は有力な方法ですが、太陽光発電設備全体の保守点検を一種類の空撮だけで完結させるものではありません。

発電量の低下原因を調べる場合は、ドローン撮影に加えて電気的な測定や設備確認が必要か、事前に点検会社と相談する必要があります。

ドローン点検と従来の点検方法はどう使い分ける？

「ドローンを導入すれば人による点検は不要になる」と考えると、必要な異常を見逃すおそれがあります。

それぞれ得意な範囲を理解して組み合わせる方が現実的です。

ドローンは広く異常箇所を探す用途に向いている

大規模発電所で全パネルを同じ密度で詳細検査するのは負担が大きいため、まずドローンで広範囲を確認する方法があります。

熱画像や可視画像から異常の可能性が高いパネルを抽出し、その位置を特定します。

その後、対象パネルへ作業員が近づき、より詳しい測定や目視を実施すれば、現場作業を異常候補へ集中させられます。

ドローンが得意なのは、発電所全体を俯瞰し、どこを詳しく見るべきか整理する工程です。

詳細な原因確認には別の測定が必要になる

「このパネルだけ高温になっている」という事実と、「なぜ高温なのか」という原因の特定は別の作業です。

故障なのか、汚れや影の影響なのか、電気回路側の問題なのかによって対処方法は変わります。

異常の可能性が見つかったら、必要に応じて現地で測定し、修理、交換、洗浄など次の対応を決めます。

ここを分けておけば、ドローン点検の報告書を受け取った後に何をすればよいのか分からないという状態を避けやすくなります。

ドローン太陽光パネル点検の基本的な流れ

点検品質を左右するのは撮影当日の飛行だけではありません。

事前に設備情報を把握し、どこをどの条件で撮影し、どのデータを納品するか決めておくことで、撮影後の分析がしやすくなります。

発電所・屋根の状況から飛行計画を作る

最初に、発電所の規模、パネルの配置、屋根や敷地の形状、周辺障害物などを確認します。

発電所であればパネルの配置図などがあると、撮影画像と設備位置を対応させやすくなります。工場や倉庫の屋根では、建物高さ、電線、周辺施設なども飛行計画に影響します。

さらに、赤外線撮影を行う場合は天候や日射条件を考えます。

ドローンの屋外飛行については、空域や飛行方法によって航空法上の許可・承認などが必要になります。特定飛行では飛行計画の通報など運航ルールへの対応も必要です。

可視画像と熱画像を撮影・分析する

現場では計画したルートを飛行し、必要な角度・距離から撮影します。

赤外線だけで判断すると反射などを異常として扱う可能性があるため、可視画像も合わせて確認できる方が状況を判断しやすくなります。

分析後は、異常が疑われるパネルについて位置、画像、異常の種類などを整理します。

大量のパネルがある発電所では、「異常がありました」という報告だけでは現地で対象を探すのに時間がかかります。どの列のどのパネルなのか特定できる形で報告されるかが、実際のメンテナンスでは大きな違いになります。

ドローン太陽光パネル点検の費用を左右するポイント

ドローン点検の費用は、機体を飛行させる時間だけでは決まりません。

同じ発電容量でもパネルの配置や敷地条件が異なれば撮影時間は変わり、赤外線データの分析量によっても作業負担が変化します。

発電所の規模・設置環境・撮影方法で変わる

広い発電所ほど撮影範囲が増え、複数回の飛行が必要になる場合があります。

一方、屋根設置型では面積が小さくても周辺の障害物が多く、安全な飛行経路を確保するために準備が増えることがあります。

使用するカメラも費用へ影響する要素です。可視カメラだけの撮影と、赤外線カメラを利用して熱画像を取得・分析する点検では内容が異なります。

単純に「1MWあたりいくら」といった金額だけで判断せず、自社の発電所では何が必要なのかを確認して見積もる方が確実です。

写真納品だけか異常分析まで含むかを確認する

価格差が生まれやすいのが、撮影後の対応です。

撮影データだけを渡すプランと、パネルごとに熱画像を分析して異常箇所を整理するプランでは、成果物の利用方法が大きく異なります。

見積もりでは、少なくとも撮影範囲、赤外線撮影の有無、異常箇所の分析、位置情報の整理、報告書、再確認が必要になった場合の対応範囲を確認しておくと比較しやすくなります。

費用が安くても、受け取った大量の画像を自社で一枚ずつ確認する必要があるなら、運用負担まで含めて判断しなければなりません。

ドローン太陽光パネル点検を依頼する会社の選び方

ドローンによる観光空撮が得意な会社と、太陽光発電設備の点検が得意な会社では必要な知識が異なります。

依頼先を見る際は、飛行技術と設備点検の両方から確認します。

太陽光発電設備の点検について説明できるか確認する

赤外線カメラを所有していることだけでは、適切な点検ができるとは限りません。

日射条件をどう判断するのか、反射と異常をどのように見分けるのか、異常が見つかった後はどの検査を推奨するのかを確認します。

NEDOやJPEAでも、太陽光発電設備の長期安定稼働には設計・施工だけでなく適切な評価や保守点検が必要とされています。

「ドローンで撮影できます」ではなく、太陽光発電設備のメンテナンスの中でドローン点検をどう位置付けているか説明できる会社かを見ると判断しやすくなります。

飛行の安全管理と手続きへの対応を見る

大規模な発電所であっても、敷地内なら無条件で自由に飛行できるわけではありません。

飛行する空域や方法によって必要な対応は異なるため、現場条件を確認したうえで飛行計画を作れることが必要です。

工場屋根なら従業員や車両、周辺道路などへの配慮も欠かせません。

依頼前には、必要な飛行手続きを誰が行うのか、強風などで予定日に飛べない場合はどうなるのか、安全確保のために現場側で必要な対応があるかを聞いておきましょう。

異常発見後まで相談できるか確認する

点検で異常が見つかった時点は、メンテナンスの途中です。

詳細測定が必要なのか、パネル交換を検討するのか、単純な汚れなら洗浄するのか、状況によって次の対応は変わります。

点検会社が修理まで行う必要はありませんが、少なくとも「この結果を受けて次に何を確認すべきか」が分かる報告であることが望まれます。

発電所の管理担当者が最終的に必要としているのは空撮映像そのものではなく、発電設備を安定して運用するための判断材料です。

まとめ

ドローン太陽光パネル点検を活用する最大の目的は、きれいな空撮映像を得ることではありません。広い発電所や高所にある太陽光発電設備から、異常の可能性がある箇所を効率的に探し、その後のメンテナンスにつなげることです。

可視カメラではパネル表面の破損、汚れ、飛来物などを確認できます。赤外線カメラを組み合わせれば、部分的な高温やモジュール・ストリング単位の異常を発見する手掛かりも得られます。

一方、熱画像に温度差があれば故障と断定できるわけではありません。日射量や太陽光の反射、撮影条件も結果へ影響します。故障原因を判断するには、現地で追加の測定が必要になる場合があります。

導入を検討する企業は、まず「設備全体の状態を把握したい」「発電量低下の原因候補を絞りたい」「屋根へ上る点検を減らしたい」など、点検の目的を決めることから始めてください。

そのうえで、撮影だけでよいのか、赤外線による異常分析や報告書まで必要なのかを整理します。見積もりでは飛行料金だけでなく、データ分析と異常発見後の対応範囲まで比較することがポイントです。

ドローンを従来の点検方法と置き換えるものとして考えるのではなく、広範囲を効率的に確認し、必要な箇所へ人による詳細点検を集中させる手段として活用すれば、太陽光パネルの維持管理をより計画的に進めやすくなります。