Καθώς η παραγωγή φωτοβολταϊκής ενέργειας οδεύει προς την ανάδειξή της σε σημαντική πηγή ενέργειας, η εγγενής διαλειμματικότητα και η ασταθειά της αποτελούν τη μεγαλύτερη πρόκληση για την απορρόφηση του δικτύου και τα έσοδα των σταθμών παραγωγής ενέργειας. Και η βασική μεταβλητή αυτής της πρόκλησης είναι ακριβώς τα συνεχώς μεταβαλλόμενα σύννεφα στον ουρανό. Οι παραδοσιακές μετεωρολογικές προβλέψεις και οι μετρητές συνολικής ακτινοβολίας είναι δύσκολο να καταγράψουν την παραγωγή, τη διασπορά και την κίνηση των νεφών σε επίπεδο λεπτού. Για το λόγο αυτό, η εταιρεία HONDE έχει λανσάρει το σύστημα παρακολούθησης νεφών υψηλής ακρίβειας "Cloud Catcher", ειδικά σχεδιασμένο για φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Αυτό το σύστημα, αποκωδικοποιώντας τις συνθήκες των νεφών στον ουρανό σε πραγματικό χρόνο και ποσοτικά, γίνεται ένα "πρώην κέντρο δεδομένων" για την ενίσχυση της ακρίβειας της πρόβλεψης ισχύος των σταθμών παραγωγής ενέργειας, τη βελτιστοποίηση του προγραμματισμού λειτουργίας και συντήρησης και τη μεγιστοποίηση των εσόδων από την παραγωγή ενέργειας.
I. Βασικές Αξίες: Από την «Παθητική Ανθεκτικότητα στις Διακυμάνσεις» στην «Ενεργητική Πρόβλεψη Αλλαγών»
Τα σύννεφα είναι ο κύριος παράγοντας που προκαλεί έντονες διακυμάνσεις στην ισχύ εξόδου των φωτοβολταϊκών σταθμών παραγωγής ενέργειας (κοινώς γνωστό ως «φαινόμενο σκιάς σύννεφων»). Η βασική αποστολή του συστήματος παρακολούθησης όγκου σύννεφων HONDE είναι να παρέχει στους σταθμούς παραγωγής ενέργειας κρίσιμες δυνατότητες εξαιρετικά βραχυπρόθεσμης (επόμενα 5-30 λεπτά) πρόβλεψης, η αξία των οποίων εκτείνεται σε τρεις διαστάσεις: την παραγωγή ενέργειας, τα ηλεκτρικά δίκτυα και την αγορά.
1. Για τον ίδιο τον σταθμό παραγωγής ενέργειας: Προβλέψτε με ακρίβεια ξαφνικές υπερτάσεις ή πτώσεις ισχύος, παρέχοντας κρίσιμο χρόνο προετοιμασίας για τη φόρτιση και την εκφόρτιση του εσωτερικού συστήματος αποθήκευσης ενέργειας και την εκκίνηση και διακοπή λειτουργίας του εξοπλισμού, μειώνοντας τη φθορά του εξοπλισμού και τις απώλειες παραγωγής ενέργειας.
2. Για την αποστολή στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας: Παρέχετε δεδομένα πρόβλεψης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής ακρίβειας εξαιρετικά βραχυπρόθεσμα για να βοηθήσετε το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας να εξισορροπήσει την ισχύ σε πραγματικό χρόνο, να μετριάσει την πίεση ρύθμισης συχνότητας που προκαλείται από τις διακυμάνσεις των φωτοβολταϊκών και να ενισχύσει την ικανότητα του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας να φιλοξενήσει και να διασφαλίσει την ασφάλεια των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
3. Για την αγορά ηλεκτρικής ενέργειας: Κατά τη συμμετοχή στην αγορά spot ή στην αγορά βοηθητικών υπηρεσιών, οι ακριβέστερες προβλέψεις σημαίνουν λιγότερες ποινές μεροληψίας πρόβλεψης και καλύτερες στρατηγικές προσφοράς, οι οποίες μεταφράζονται άμεσα σε υψηλότερες αποδόσεις συναλλαγών.
Ii. Τεχνική Αρχή: Το «Παντόφωτο Μάτι» του Ουρανού
Το σύστημα παρακολούθησης νεφοκάλυψης HONDE δεν είναι απλώς μια μετεωρολογική συσκευή, αλλά ένα σύστημα απεικόνισης του ουρανού που βασίζεται σε προηγμένες τεχνολογίες οπτικής ανάλυσης και ανάλυσης εικόνας.
Πανοραμική σάρωση διπλής όψης: Το σύστημα αποτελείται συνήθως από έναν απεικονιστή πλήρους ουρανού και έναν ιχνηλάτη ηλιακού φωτός με φακό fisheye. Ο απεικονιστής ολόκληρου του ουρανού καταγράφει συνεχώς εικόνες νεφών ολόκληρου του ουρανού σε γωνία 180°, ενώ ο ιχνηλάτης ηλιακού φωτός εστιάζει με ακρίβεια στην περιοχή γύρω από τον ήλιο για να παρακολουθεί λεπτά ή κατακερματισμένα σύννεφα που μπορεί να προκαλέσουν απόφραξη.
Ευφυής αλγόριθμος αναγνώρισης εικόνας: Εξοπλισμένο με τον αλγόριθμο τεχνητής νοημοσύνης που αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από την HONDE, διεξάγει ανάλυση σε πραγματικό χρόνο των εικόνων του ουρανού που έχουν ληφθεί.
Ποσοτικοποίηση νεφών: Υπολογίστε με ακρίβεια τον συνολικό όγκο νεφών και το πάχος του στρώματος νεφών (οπτικό πάχος).
Διανυσματοποίηση κίνησης νεφών: Μέσω συνεχούς ανάλυσης εικόνας, υπολογίστε την ταχύτητα κίνησης, την κατεύθυνση και την τροχιά του στρώματος νεφών.
Ταξινόμηση και αναγνώριση νεφών: Διακρίνετε διαφορετικούς τύπους νεφών, όπως τα σύννεφα σωρειτών, τα σύννεφα στρωματοσωρειτών και τα σύννεφα cirrus. Η διαπερατότητα του φωτός και τα πρότυπα κίνησής τους ποικίλλουν, και οι επιπτώσεις τους στην παραγωγή ενέργειας είναι επίσης διαφορετικές.
Iii. Στρατηγικές Εφαρμογής σε Ολόκληρο το Σενάριο Φωτοβολταϊκών Σταθμών Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας
Η βασική εισροή για την εξαιρετικά βραχυπρόθεσμη πρόβλεψη ισχύος
Εφαρμογή: Το σύστημα ενσωματώνει δεδομένα νεφοκάλυψης, ταχύτητας και κατεύθυνσης νεφών σε πραγματικό χρόνο με αριθμητικές μετεωρολογικές προβλέψεις, γεωγραφικές συντεταγμένες σταθμών παραγωγής ενέργειας και μοντέλα διάταξης εξαρτημάτων.
Έξοδος: Κάντε κύλιση για να δημιουργήσετε το διάγραμμα ακολουθίας «σκιάς σύννεφου» που ενδέχεται να αντιμετωπίσει ο σταθμός παραγωγής ενέργειας μέσα στα επόμενα 5 έως 30 λεπτά, προβλέποντας με ακρίβεια πότε κάθε σύννεφο θα μπλοκάρει ποιο μέρος της συστοιχίας και πόση ισχύς θα μειωθεί.
Όφελος: Μείωση του μέσου τετραγωνικού σφάλματος των εξαιρετικά βραχυπρόθεσμων προβλέψεων κατά 30% έως 50%, παρέχοντας πολύτιμο χρόνο λήψης αποφάσεων για την κατανομή της ενέργειας στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.
2. Βελτιστοποίηση της λειτουργίας και συντήρησης καθώς και της διαχείρισης περιουσιακών στοιχείων των μεγάλων σταθμών παραγωγής ενέργειας
Έξυπνη καθοδήγηση επιθεώρησης: Όταν εντοπιστεί ότι μια μεγάλη περιοχή με πυκνά σύννεφα θα καλύψει μια συγκεκριμένη περιοχή του σταθμού παραγωγής ενέργειας για μεγάλο χρονικό διάστημα, μπορούν να αποσταλούν αυτόματα drones ή να κανονιστεί η μετάβαση προσωπικού στην περιοχή για επιθεώρηση ή εργασίες καθαρισμού, αξιοποιώντας πλήρως την περίοδο εκτός αιχμής της παραγωγής ενέργειας και βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της λειτουργίας και της συντήρησης.
Βοήθεια διάγνωσης απόδοσης: Κατά τη διάρκεια ωρών με καθαρό ουρανό και χωρίς σύννεφα, ο σταθμός παραγωγής ενέργειας θα πρέπει να βρίσκεται στην θεωρητική μέγιστη κατάσταση εξόδου. Εάν η πραγματική έξοδος εκείνη τη στιγμή δεν ταιριάζει με τη θεωρητική τιμή, οι παρεμβολές από καιρικές συνθήκες μπορούν να εξαλειφθούν γρήγορα, να εντοπιστούν σφάλματα εξοπλισμού και να βελτιωθεί η διαγνωστική αποτελεσματικότητα.
3. Υποστήριξη της συντονισμένης λειτουργίας πολλαπλών σεναρίων «φωτοβολταϊκού +»
Συνέργεια φωτοβολταϊκών και αποθήκευσης ενέργειας: Σε έργα «φωτοβολταϊκών + αποθήκευσης ενέργειας», το σύστημα χρησιμεύει ως «μάτια» για τον έξυπνο έλεγχο του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας. Όταν προβλέπονται εκ των προτέρων πτώσεις ισχύος, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να λάβει εντολή να αποφορτιστεί εκ των προτέρων για να «καλύψει το κενό». Εάν προβλέπεται απότομη αύξηση της ισχύος, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να λάβει εντολή να προετοιμαστεί για φόρτιση, ώστε να αποτραπεί η απώλεια φωτός και να εξομαλυνθεί η συνολική ισχύς εξόδου του σταθμού παραγωγής ενέργειας.
Πολυενεργειακή συμπληρωματικότητα: Στην ολοκληρωμένη βάση της αιολικής, ηλιακής, υδροηλεκτρικής ενέργειας και της αποθήκευσης, η ακριβής πρόβλεψη της φωτοβολταϊκής παραγωγής αποτελεί εισροή υψηλής αξίας για τον συντονισμένο και βελτιστοποιημένο αλγόριθμο κατανομής της πολυενεργειακής συμπληρωματικότητας.
iv. Τεχνικά πλεονεκτήματα του συστήματος HONDE
Υψηλή χωροχρονική ανάλυση: Η συχνότητα δειγματοληψίας μπορεί να φτάσει αρκετές φορές ανά λεπτό και η χωρική ανάλυση μπορεί να εντοπίσει μικρές περιοχές κατακερματισμένων νεφών, εξασφαλίζοντας την ικανότητα καταγραφής των ταχέως μεταβαλλόμενων συνθηκών νεφών.
Ισχυρή περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα: Ο εξοπλισμός είναι εξοπλισμένος με αυτόματες λειτουργίες απόψυξης, αποσυμπύκνωσης και αφαίρεσης σκόνης, με επίπεδο προστασίας IP65 ή υψηλότερο, καθιστώντας τον κατάλληλο για διάφορα σκληρά περιβάλλοντα σταθμών παραγωγής ενέργειας, όπως οροπέδια, έρημοι και παράκτιες περιοχές.
Ανοιχτή διεπαφή δεδομένων: Υποστηρίζει τυπικά πρωτόκολλα επικοινωνίας (όπως Modbus TCP, IEC 61850) και τα δεδομένα μπορούν να ενσωματωθούν απρόσκοπτα στο σύστημα SCADA, στην πλατφόρμα πρόβλεψης ισχύος και στο σύστημα διαχείρισης αποθήκευσης ενέργειας του σταθμού παραγωγής ενέργειας.
Δυνατότητες edge computing: Ορισμένοι αλγόριθμοι ανάλυσης ολοκληρώνονται στην πλευρά της συσκευής, μειώνοντας την εξάρτηση από την ισχύ του cloud computing και ενισχύοντας την ταχύτητα απόκρισης και την ασφάλεια των δεδομένων.
V. Εμπειρική Περίπτωση: Δαμάζοντας τις «Σκιές των Σύννεφων» με Δεδομένα
Ένας φωτοβολταϊκός σταθμός παραγωγής ενέργειας μεγάλης κλίμακας 300MW στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ βρίσκεται σε μια παράκτια και συννεφιασμένη περιοχή. Εδώ και καιρό αντιμετωπίζει προβλήματα από το φαινόμενο της σκιάς των νεφών, με αποτέλεσμα σημαντικές αποκλίσεις στην πρόβλεψη ισχύος και συχνά πρόστιμα για την αξιολόγηση της κατανομής του δικτύου. Μετά την ανάπτυξη του συστήματος παρακολούθησης όγκου νεφών HONDE και την ενσωμάτωσή του με το υπάρχον μοντέλο πρόβλεψης:
Η ακρίβεια πρόβλεψης εξαιρετικά βραχυπρόθεσμης ισχύος 15 λεπτών του σταθμού παραγωγής ενέργειας έχει βελτιωθεί κατά 40%.
Οι δαπάνες για βοηθητικές υπηρεσίες δικτύου λόγω απόκλισης από την πρόβλεψη μειώθηκαν κατά 60% σε τριμηνιαία βάση.
Βελτιστοποιώντας τη στρατηγική λειτουργίας της αποθήκευσης ενέργειας με βάση τα προγνωστικά δεδομένα, τα μέσα ημερήσια έσοδα από τον κύκλο φόρτισης και εκφόρτισης της αποθήκευσης ενέργειας έχουν αυξηθεί κατά περίπου 15%.
Ο διευθυντής λειτουργίας του σταθμού παραγωγής ενέργειας σχολίασε: «Προηγουμένως, το cloud ήταν ο «εχθρός» μας, που μας έπιανε αιφνιδιασμένους». Τώρα, το σύστημα HONDE μας επιτρέπει να «βλέπουμε» την τροχιά του cloud, το οποίο έχει γίνει μια «μεταβλητή» για την οποία μπορούμε να προετοιμαστούμε και να την αντιμετωπίσουμε εκ των προτέρων. Αυτό έχει μεταμορφώσει πλήρως τον τρόπο λειτουργίας μας.
Σύναψη
Καθώς ο ρυθμός διείσδυσης της φωτοβολταϊκής ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται στο παγκόσμιο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας, η διαχείριση της μεταβλητότητάς της έχει εξελιχθεί από ένα «ζήτημα σε επίπεδο σταθμού παραγωγής ενέργειας» σε μια «πρόκληση σε επίπεδο συστήματος». Το σύστημα παρακολούθησης όγκου νεφών «Cloud Catcher» της HONDE είναι ακριβώς ο τεχνολογικός εξοπλισμός αιχμής για την αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης. Προσδίδει στους φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας πολύτιμη «προνοητικότητα», μετατρέποντας τις ασαφείς συνθήκες νεφών στον ουρανό σε ποσοτικοποιήσιμες, ιχνηλάσιμες και προβλέψιμες ροές δεδομένων υψηλής διάστασης. Αυτό όχι μόνο ενισχύει σημαντικά την οικονομική αποδοτικότητα και την φιλικότητα των μεμονωμένων σταθμών παραγωγής ενέργειας, αλλά παρέχει επίσης μια κρίσιμη και σταθερή βάση για την κατασκευή ενός νέου συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας με υψηλό ποσοστό ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Από την έρημο Ατακάμα στη Χιλή έως την έρημο Γκόμπι στο Qinghai της Κίνας, η HONDE αξιοποιεί τις δυνατότητες ακριβούς αντίληψης του ουρανού για να βοηθήσει τους παγκόσμιους φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας να διασχίζουν τα σύννεφα, επιτυγχάνοντας πιο σταθερή, αποτελεσματική και πολύτιμη παραγωγή πράσινης ενέργειας.
Σχετικά με την HONDE: Ως καινοτόμος στους τομείς της έξυπνης ενέργειας και της ακριβούς περιβαλλοντικής παρακολούθησης, η HONDE έχει δεσμευτεί να παρέχει μια ολοκληρωμένη λύση για τον κλάδο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, που κυμαίνεται από την αξιολόγηση πόρων και την ακριβή αντίληψη έως την έξυπνη λειτουργία και συντήρηση, μέσω της ενσωμάτωσης διεπιστημονικών τεχνολογιών. Πιστεύουμε ότι η βαθύτερη γνώση και πρόβλεψη των φυσικών δυνάμεων είναι το κλειδί για την επίτευξη ενός βιώσιμου ενεργειακού μέλλοντος από την ανθρωπότητα.
Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τους αισθητήρες καιρού, επικοινωνήστε με την Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Ιστότοπος εταιρείας:www.hondetechco.com
Ώρα δημοσίευσης: 16 Δεκεμβρίου 2025