V procesu, ko se proizvodnja fotovoltaične energije premika v smeri, da postane pomemben vir energije, postajata njena inherentna nestanovitnost in nestanovitnost največji izziv za absorpcijo v omrežju in prihodke elektrarn. Osrednja spremenljivka tega izziva pa so prav nenehno spreminjajoči se oblaki na nebu. Tradicionalne vremenske napovedi in merilniki skupnega sevanja težko zajamejo nastajanje, razpršitev in gibanje oblakov na minuto natančno. Zaradi tega je podjetje HONDE predstavilo visoko natančen sistem za spremljanje oblakov »Cloud Catcher«, ki je posebej zasnovan za fotovoltaične elektrarne. Ta sistem z dekodiranjem stanja oblakov na nebu v realnem času in kvantitativno postaja »podatkovna postojanka« za izboljšanje natančnosti napovedovanja moči elektrarn, optimizacijo načrtovanja delovanja in vzdrževanja ter maksimiranje prihodkov od proizvodnje električne energije.
I. Temeljne vrednote: od »pasivnega prenašanja nihanj« do »aktivnega napovedovanja sprememb«
Oblaki so glavni dejavnik, ki povzroča ostra nihanja v izhodni moči fotovoltaičnih elektrarn (splošno znano kot »učinek sence oblaka«). Osrednje poslanstvo sistema za spremljanje količine oblakov HONDE je elektrarnam zagotoviti ključne ultra kratkoročne (naslednjih 5–30 minut) napovedne zmogljivosti, katerih vrednost zajema tri dimenzije: proizvodnjo električne energije, elektroenergetska omrežja in trg.
1. Za samo elektrarno: Natančno napovedovanje nenadnih sunkov ali padcev napetosti, zagotavljanje kritičnega časa priprave na polnjenje in praznjenje notranjega sistema za shranjevanje energije ter zagon in zaustavitev opreme, kar zmanjšuje obrabo opreme in izgube pri proizvodnji energije.
2. Za dispečiranje električnega omrežja: Zagotoviti visoko natančne ultra kratkoročne podatke o napovedovanju proizvodnje električne energije, ki bodo pomagali električnemu omrežju uravnotežiti moč v realnem času, zmanjšati pritisk regulacije frekvence, ki ga povzročajo nihanja fotovoltaike, in povečati zmogljivost električnega omrežja za sprejemanje in zagotavljanje varnosti obnovljive energije.
3. Za trg z električno energijo: Pri sodelovanju na promptnem trgu ali trgu pomožnih storitev natančnejše napovedi pomenijo manj kazni za pristranskost napovedi in boljše strategije kotacij, kar se neposredno odraža v višjih donosih trgovanja.
II. Tehnično načelo: »Vsevidno oko« neba
HONDE-jev monitor oblačnosti ni zgolj meteorološka naprava, temveč sistem za slikanje neba, ki temelji na naprednih optičnih tehnologijah in tehnologijah za analizo slik.
Panoramsko skeniranje z dvojnim pogledom: Sistem je običajno sestavljen iz slikovne naprave za celotno nebo in sledilnika sonca z objektivom ribje oko. Slikovna naprava za celotno nebo neprekinjeno zajema slike oblakov celotnega neba pod kotom 180°, medtem ko sledilnik sonca natančno osredotoča na območje okoli sonca, da spremlja tanke ali razdrobljene oblake, ki lahko povzročajo ovire.
Inteligentni algoritem za prepoznavanje slik: Opremljen z algoritmom umetne inteligence, ki ga je neodvisno razvil HONDE, izvaja analizo zajetih slik neba v realnem času.
Kvantifikacija oblakov: Natančno izračunajte skupni volumen oblakov in debelino oblačne plasti (optično debelino).
Vektorizacija gibanja oblakov: Z neprekinjeno analizo slik izračunajte hitrost gibanja, smer in trajektorijo oblačne plasti.
Razvrščanje in prepoznavanje oblakov: Razlikujte različne vrste oblakov, kot so kumulusi, stratokumulusi in cirusi. Njihova prepustnost svetlobe in vzorci gibanja se razlikujejo, prav tako pa se razlikuje tudi njihov vpliv na proizvodnjo energije.
Iii. Strategije uporabe v celotnem scenariju fotovoltaičnih elektrarn
Osnovni vhodni podatki za ultra kratkoročno napovedovanje moči
Uporaba: Sistem združuje podatke o oblačnosti v realnem času, hitrosti oblakov in smeri oblakov z numeričnimi vremenskimi napovedmi, geografskimi koordinatami elektrarn in modeli postavitve komponent.
Izhod: Pomaknite se navzdol, da ustvarite diagram zaporedja »sence oblaka«, ki ga lahko elektrarna doživi v naslednjih 5 do 30 minutah, in natančno napoveste, kdaj bo posamezen oblak blokiral kateri del niza in koliko se bo zmanjšala moč.
Prednost: Zmanjšanje povprečne kvadratne napake ultra kratkoročnih napovedi za 30 % do 50 %, kar zagotavlja dragocen čas za sprejemanje odločitev za dispečiranje električnega omrežja.
2. Optimizirati delovanje in vzdrževanje ter upravljanje sredstev velikih elektrarn
Inteligentno vodenje inšpekcijskih pregledov: Ko se zazna, da bo veliko območje gostega oblaka dolgo časa pokrivalo določeno območje elektrarne, se lahko samodejno pošljejo droni ali pa se lahko osebje na to območje odpravi na inšpekcijske preglede ali čiščenje, s čimer se v celoti izkoristi obdobje izven konic proizvodnje električne energije in izboljša učinkovitost delovanja in vzdrževanja.
Pomoč pri diagnosticiranju delovanja: V jasnih in brezoblačnih urah mora biti elektrarna v teoretično največjem stanju izhodne moči. Če dejanska izhodna moč v tem času ne ustreza teoretični vrednosti, je mogoče hitro odpraviti vremenske vplive, prepoznati napake opreme in izboljšati učinkovitost diagnostike.
3. Podpirajte usklajeno delovanje več scenarijev »fotovoltaike +«
Sinergija fotovoltaike in shranjevanja energije: Pri projektih »fotovoltaika + shranjevanje energije« sistem služi kot »oči« za inteligentno upravljanje sistema za shranjevanje energije. Ko so vnaprej predvideni padci moči, se lahko sistemu za shranjevanje energije naroči, naj se vnaprej izprazni, da »zapolni vrzel«. Če se napove nenadno povečanje moči, se lahko sistemu za shranjevanje energije naroči, naj se pripravi na polnjenje, da se prepreči izgubljena svetloba in izravna skupna izhodna moč elektrarne.
Večenergijska komplementarnost: V integrirani bazi vetrne, sončne, hidroenergije in shranjevanja energije je natančna napoved fotovoltaične proizvodnje zelo pomemben vhodni podatek za usklajen in optimiziran algoritem dispečiranja večenergijske komplementarnosti.
Iv. Tehnične prednosti sistema HONDE
Visoka prostorsko-časovna ločljivost: Frekvenca vzorčenja lahko doseže več krat na minuto, prostorska ločljivost pa omogoča prepoznavanje majhnih območij razdrobljenega oblaka, kar zagotavlja možnost zajemanja hitro spreminjajočih se oblačnih razmer.
Močna prilagodljivost okolju: Oprema je opremljena s funkcijami samodejnega odmrzovanja, dekondenzacije in odstranjevanja prahu, s stopnjo zaščite IP65 ali višjo, zaradi česar je primerna za različna zahtevna okolja elektrarn, kot so planote, puščave in obalna območja.
Odprti podatkovni vmesnik: Podpira standardne komunikacijske protokole (kot sta Modbus TCP, IEC 61850), podatke pa je mogoče brezhibno integrirati v sistem SCADA, platformo za napovedovanje moči in sistem za upravljanje shranjevanja energije elektrarne.
Zmogljivosti robnega računalništva: Nekateri analitični algoritmi se izvajajo na strani naprave, kar zmanjšuje odvisnost od moči računalništva v oblaku ter izboljšuje hitrost odziva in varnost podatkov.
V. Empirični primer: Ukrotitev »senc oblakov« s podatki
Velika fotovoltaična elektrarna z močjo 300 MW v Kaliforniji v ZDA se nahaja na obalnem in oblačnem območju. Že dolgo jo pesti učinek sence oblakov, kar povzroča znatna odstopanja pri napovedovanju moči in pogoste kazni za ocenjevanje dispečerstva omrežja. Po uvedbi sistema za spremljanje količine oblakov HONDE in njegovi integraciji z obstoječim modelom napovedi:
Natančnost 15-minutne ultra kratkoročne napovedi moči elektrarne se je izboljšala za 40 %.
Odhodki za pomožne storitve omrežja so se zaradi odstopanja od napovedi v primerjavi s prejšnjim četrtletjem zmanjšali za 60 %.
Z optimizacijo strategije delovanja shranjevanja energije na podlagi napovednih podatkov se je povprečni dnevni prihodek shranjevanja energije v ciklih polnjenja in praznjenja povečal za približno 15 %.
Vodja obratovanja elektrarne je pripomnil: »Prej je bil oblak naš 'sovražnik' in nas je presenetil.« Zdaj nam sistem HONDE omogoča, da »vidimo« pot oblaka, ki je postala »spremenljivka«, na katero se lahko pripravimo in z njo ravnamo vnaprej. To je popolnoma spremenilo naš način delovanja.«
Zaključek
Ker stopnja penetracije fotovoltaične energije v svetovnem elektroenergetskem sistemu še naprej narašča, se je njeno upravljanje nestanovitnosti razvilo iz »problema na ravni elektrarne« v »izziv na ravni sistema«. HONDE-jev sistem za spremljanje količine oblakov »Cloud Catcher« je ravno najsodobnejša tehnološka oprema za reševanje tega izziva. Fotovoltaičnim elektrarnam daje dragoceno »predvidevanje« s preoblikovanjem izmuzljivih oblačnih razmer na nebu v merljive, sledljive in predvidljive visokodimenzionalne podatkovne tokove. To ne le znatno poveča ekonomsko učinkovitost in prijaznost posameznih elektrarn, temveč zagotavlja tudi ključno in stabilno podlago za izgradnjo novega elektroenergetskega sistema z visokim deležem obnovljive energije. Od puščave Atacama v Čilu do puščave Gobi v Qinghaiju na Kitajskem HONDE izkorišča svoje zmogljivosti natančnega zaznavanja neba, da bi svetovnim fotovoltaičnim elektrarnam pomagal pri prečkanju oblakov in doseganju stabilnejše, učinkovitejše in dragocene proizvodnje zelene energije.
O podjetju HONDE: Kot inovator na področju pametne energije in natančnega spremljanja okolja se podjetje HONDE zavezuje k zagotavljanju celovite rešitve za industrijo obnovljivih virov energije, od ocenjevanja virov, natančnega zaznavanja do inteligentnega delovanja in vzdrževanja, z integracijo interdisciplinarnih tehnologij. Verjamemo, da sta globlji vpogled in napovedovanje naravnih sil ključ do trajnostne energetske prihodnosti človeštva.
Za več informacij o vremenskih senzorjih se obrnite na podjetje Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
Čas objave: 16. dec. 2025