U procesu fotonaponske proizvodnje energije koji postaje glavni izvor energije, njena inherentna isprekidanost i volatilnost postaju najveći izazov za apsorpciju mreže i prihode elektrana. A ključna varijabla ovog izazova su upravo stalno promjenjivi oblaci na nebu. Tradicionalnim vremenskim prognozama i mjeračima ukupnog zračenja teško je uhvatiti stvaranje, rasipanje i kretanje oblaka na minutnoj razini. Iz tog razloga, tvrtka HONDE pokrenula je visokoprecizni sustav za praćenje oblaka „Cloud Catcher“, posebno dizajniran za fotonaponske elektrane. Ovaj sustav, dekodiranjem uvjeta oblaka na nebu u stvarnom vremenu i kvantitativno, postaje „ispostava podataka“ za povećanje točnosti predviđanja snage elektrana, optimizaciju rasporeda rada i održavanja te maksimiziranje prihoda od proizvodnje energije.
I. Temeljne vrijednosti: Od „pasivnog podnošenja fluktuacija“ do „aktivnog predviđanja promjena“
Oblaci su primarni faktor koji uzrokuje nagle fluktuacije u izlaznoj snazi fotonaponskih elektrana (općenito poznato kao "efekt sjene oblaka"). Osnovna misija HONDE sustava za praćenje volumena oblaka je pružiti elektranama ključne ultra-kratkoročne (sljedećih 5-30 minuta) mogućnosti predviđanja, čija vrijednost obuhvaća tri dimenzije: proizvodnju energije, električne mreže i tržište.
1. Za samu elektranu: Točno predvidjeti iznenadne skokove ili padove napona, pružajući kritično vrijeme pripreme za punjenje i pražnjenje unutarnjeg sustava za pohranu energije te pokretanje i zaustavljanje opreme, smanjujući trošenje opreme i gubitke u proizvodnji energije.
2. Za dispečiranje elektroenergetske mreže: Osigurati visokoprecizne ultrakratkoročne podatke o predviđanju proizvodnje energije kako bi se elektroenergetskoj mreži pomoglo u uravnoteženju snage u stvarnom vremenu, ublažio pritisak regulacije frekvencije uzrokovan fluktuacijama fotonaponskih sustava i poboljšao kapacitet elektroenergetske mreže za smještaj i osiguranje sigurnosti obnovljive energije.
3. Za tržište električne energije: Prilikom sudjelovanja na spot tržištu ili tržištu pomoćnih usluga, točnija predviđanja znače manje kazni za pristranost predviđanja i bolje strategije kotiranja, što se izravno prevodi u veće prinose od trgovanja.
Ii. Tehnički princip: „Svezvidno oko“ neba
HONDE monitor oblaka nije samo meteorološki uređaj, već sustav za snimanje neba temeljen na naprednim optičkim i slikovnim tehnologijama.
Panoramsko skeniranje s dvostrukim pogledom: Sustav se obično sastoji od kamere za cijelo nebo i solarnog trackera s lećom ribljeg oka. Kamera za cijelo nebo kontinuirano snima slike oblaka cijelog neba pod kutom od 180°, dok solarni tracker precizno se fokusira na područje oko Sunca kako bi pratio tanke ili fragmentirane oblake koji mogu uzrokovati zapreke.
Inteligentni algoritam za prepoznavanje slike: Opremljen AI algoritmom koji je neovisno razvio HONDE, provodi analizu snimljenih slika neba u stvarnom vremenu.
Kvantifikacija oblaka: Točno izračunajte ukupni volumen oblaka i debljinu sloja oblaka (optičku debljinu).
Vektorizacija kretanja oblaka: Kontinuiranom analizom slike izračunajte brzinu kretanja, smjer i putanju sloja oblaka.
Klasifikacija i identifikacija oblaka: Razlikovati različite vrste oblaka kao što su kumulusi, stratokumulusi i cirusi. Njihova propusnost svjetlosti i obrasci kretanja variraju, a različiti su i njihovi utjecaji na proizvodnju energije.
Iii. Strategije primjene u cijelom scenariju fotonaponskih elektrana
Osnovni ulaz za ultra-kratkoročno predviđanje snage
Primjena: Sustav integrira podatke o naoblaci u stvarnom vremenu, brzini oblaka i smjeru oblaka s numeričkim vremenskim prognozama, geografskim koordinatama elektrana i modelima rasporeda komponenti.
Izlaz: Pomaknite se da biste generirali dijagram sekvence „sjene oblaka“ koju elektrana može doživjeti u sljedećih 5 do 30 minuta, točno predviđajući kada će svaki oblak blokirati koji dio niza i koliko će se snaga smanjiti.
Prednost: Smanjenje srednje kvadratne pogreške ultrakratkoročnih predviđanja za 30% do 50%, pružajući vrijedno vrijeme za donošenje odluka prilikom dispečiranja elektroenergetske mreže.
2. Optimizirati rad i održavanje, kao i upravljanje imovinom velikih elektrana
Inteligentno vođenje inspekcije: Kada se otkrije da će veliko područje gustih oblaka prekrivati određeno područje elektrane dulje vrijeme, dronovi se mogu automatski poslati ili se osoblje može organizirati da ode na to područje radi inspekcije ili čišćenja, čime se u potpunosti iskorištava razdoblje izvan vršnih opterećenja proizvodnje energije i poboljšava učinkovitost rada i održavanja.
Pomoć pri dijagnostici performansi: Tijekom vedrih i bezoblačnih sati, elektrana bi trebala biti u stanju teoretske maksimalne izlazne snage. Ako stvarna izlazna snaga u ovom trenutku ne odgovara teorijskoj vrijednosti, vremenske smetnje mogu se brzo ukloniti, kvarovi opreme mogu se identificirati i učinkovitost dijagnostike može se poboljšati.
3. Podržati koordinirani rad više scenarija „fotonaponskog +“
Sinergija fotonaponskog sustava i sustava za pohranu energije: U projektima „fotonaponski sustavi + pohrana energije“, sustav služi kao „oči“ za inteligentno upravljanje sustavom za pohranu energije. Kada se unaprijed predvide padovi snage, sustavu za pohranu energije može se narediti da se unaprijed isprazni kako bi se „popunila praznina“. Ako se predvidi nagli porast snage, sustavu za pohranu energije može se narediti da se pripremi za punjenje kako bi se spriječilo napuštanje svjetla i ujednačila ukupna izlazna snaga elektrane.
Višeenergetska komplementarnost: U integriranoj bazi energije vjetra, sunca, hidroenergije i skladištenja energije, točno predviđanje fotonaponskog učinka visokovrijedan je ulaz za koordinirani i optimizirani algoritam dispečiranja višeenergetske komplementarnosti.
Iv. Tehničke prednosti HONDE sustava
Visoka prostorno-vremenska rezolucija: Frekvencija uzorkovanja može doseći nekoliko puta u minuti, a prostorna rezolucija može identificirati mala područja fragmentiranih oblaka, osiguravajući mogućnost snimanja brzo promjenjivih uvjeta u oblacima.
Snažna prilagodljivost okolišu: Oprema je opremljena automatskim funkcijama odmrzavanja, dekondenzacije i uklanjanja prašine, s razinom zaštite IP65 ili višom, što je čini prikladnom za različita teška okruženja elektrana poput visoravni, pustinja i obalnih područja.
Otvoreno sučelje podataka: Podržava standardne komunikacijske protokole (kao što su Modbus TCP, IEC 61850), a podaci se mogu besprijekorno integrirati u SCADA sustav, platformu za predviđanje snage i sustav upravljanja skladištenjem energije elektrane.
Mogućnosti rubnog računalstva: Neki algoritmi analize dovršavaju se na kraju uređaja, smanjujući ovisnost o snazi računalstva u oblaku i povećavajući brzinu odziva i sigurnost podataka.
V. Empirijski slučaj: Ukroćavanje „sjena oblaka“ pomoću podataka
Velika fotonaponska elektrana snage 300 MW u Kaliforniji, SAD, nalazi se u obalnom i oblačnom području. Dugo je patila od efekta sjene oblaka, što je rezultiralo značajnim odstupanjima u predviđanju snage i čestim kaznama za procjenu dispečiranja mreže. Nakon implementacije HONDE sustava za praćenje volumena oblaka i njegove integracije s postojećim modelom predviđanja:
Točnost 15-minutnog ultra-kratkoročnog predviđanja snage elektrane poboljšana je za 40%.
Rashodi za pomoćne usluge mreže zbog odstupanja od predviđanja smanjili su se za 60% u odnosu na tromjesečje.
Optimizacijom strategije rada pohrane energije na temelju prediktivnih podataka, prosječni dnevni prihod od ciklusa punjenja i pražnjenja pohrane energije povećao se za otprilike 15%.
Voditelj rada elektrane komentirao je: „Prije nam je oblak bio 'neprijatelj', iznenađujući nas.“ Sada nam HONDE sustav omogućuje da „vidimo“ putanju oblaka, koja je postala „varijabla“ za koju se možemo pripremiti i s kojom se možemo unaprijed nositi. To je potpuno promijenilo naš način rada.“
Zaključak
Kako stopa penetracije fotonaponske energije nastavlja rasti u globalnom elektroenergetskom sustavu, upravljanje njenom volatilnošću evoluiralo je od „problema na razini elektrane“ do „izazova na razini sustava“. HONDE-ov sustav za praćenje volumena oblaka „Cloud Catcher“ upravo je najsuvremenija tehnološka oprema za rješavanje ovog izazova. On fotonaponskim elektranama daje vrijedno „predviđanje“ pretvarajući neuhvatljive uvjete oblaka na nebu u kvantificirane, sljedive i predvidljive visokodimenzionalne tokove podataka. To ne samo da značajno poboljšava ekonomsku učinkovitost i pristupačnost pojedinačnih elektrana, već i pruža ključnu i stabilnu osnovu za izgradnju novog elektroenergetskog sustava s visokim udjelom obnovljive energije. Od pustinje Atacama u Čileu do pustinje Gobi u Qinghaiju u Kini, HONDE koristi svoje mogućnosti precizne percepcije neba kako bi pomogao globalnim fotonaponskim elektranama da prelaze oblake, postižući stabilniju, učinkovitiju i vrijedniju proizvodnju zelene energije.
O tvrtki HONDE: Kao inovator u područjima pametne energije i preciznog praćenja okoliša, HONDE je posvećen pružanju cjelovitog rješenja za industriju obnovljivih izvora energije, od procjene resursa, precizne percepcije do inteligentnog rada i održavanja, kroz integraciju interdisciplinarnih tehnologija. Vjerujemo da su dublji uvid i predviđanje prirodnih sila ključ za čovječanstvo u postizanju održive energetske budućnosti.
Za više informacija o vremenskim senzorima, obratite se tvrtki Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Web stranica tvrtke:www.hondetechco.com
Vrijeme objave: 16. prosinca 2025.