Uvod: Kada sunčeva svjetlost postane „varijabla“
Srž proizvodnje fotonaponske energije je pretvaranje energije sunčevog zračenja u električnu energiju, a na njezinu izlaznu snagu izravno u stvarnom vremenu utječu višestruki meteorološki parametri poput sunčevog zračenja, temperature okoline, brzine i smjera vjetra, vlažnosti zraka i oborina. Ovi parametri više nisu samo brojke u vremenskim izvješćima, već ključne „proizvodne varijable“ koje izravno utječu na učinkovitost proizvodnje energije elektrana, sigurnost opreme i povrat ulaganja. Automatska meteorološka stanica (AWS) tako se transformirala iz znanstveno-istraživačkog alata u nezamjenjiv „senzorni živac“ i „temeljni kamen donošenja odluka“ za moderne fotonaponske elektrane.
I. Višedimenzionalna korelacija između parametara praćenja jezgre i učinkovitosti elektrane
Namjenska automatska meteorološka stanica za fotonaponske elektrane formirala je visoko prilagođen sustav praćenja, a svaki podatak je duboko povezan s radom elektrane:
Praćenje solarnog zračenja ("mjerenje izvora" za proizvodnju energije)
Ukupno zračenje (GHI): Izravno određuje ukupnu energiju koju primaju fotonaponski moduli i najvažniji je ulazni podatak za predviđanje proizvodnje energije.
Izravno zračenje (DNI) i raspršeno zračenje (DHI): Za fotonaponske nizove koji koriste nosače za praćenje ili specifične bifacijalne module, ovi podaci su ključni za optimizaciju strategija praćenja i točnu procjenu dobitka energije na stražnjoj strani.
Vrijednost primjene: Pruža nezamjenjive referentne podatke za mjerenje performansi proizvodnje energije (izračun PR vrijednosti), kratkoročno predviđanje proizvodnje energije i dijagnozu energetske učinkovitosti elektrana.
2. Temperatura okoline i temperatura stražnje ploče komponenti („temperaturni koeficijent“ učinkovitosti)
Temperatura okoline: Utječe na mikroklimu i potrebe hlađenja elektrane.
Temperatura stražnje ploče modula: Izlazna snaga fotonaponskih modula smanjuje se s porastom temperature (obično od -0,3% do -0,5%/℃). Praćenje temperature stražnje ploče u stvarnom vremenu može točno ispraviti očekivanu izlaznu snagu i identificirati abnormalno odvođenje topline komponenti ili potencijalne opasnosti od vrućih točaka.
3. Brzina i smjer vjetra („Dvosjekli mač“ sigurnosti i hlađenja
Sigurnost konstrukcije: Trenutni jaki vjetrovi (kao što su oni koji prelaze 25 m/s) predstavljaju krajnji test za dizajn mehaničkog opterećenja fotonaponskih potpornih konstrukcija i modula. Upozorenja o brzini vjetra u stvarnom vremenu mogu pokrenuti sigurnosni sustav i, kada je potrebno, aktivirati način rada zaštite od vjetra jednoosnog trackera (kao što je "lokacija oluje").
Prirodno hlađenje: Odgovarajuća brzina vjetra pomaže u snižavanju radne temperature komponenti, neizravno povećavajući učinkovitost proizvodnje energije. Podaci se koriste za analizu učinka hlađenja zrakom i optimizaciju rasporeda i razmaka niza.
4. Relativna vlažnost i oborine ("signali upozorenja" za rad i održavanje i kvarove)
Visoka vlažnost: Može izazvati PID (potencijalom inducirano slabljenje), ubrzati koroziju opreme i utjecati na performanse izolacije.
Oborine: Podaci o oborinama mogu se koristiti za korelaciju i analizu prirodnog učinka čišćenja komponenti (privremeno povećanje proizvodnje energije) i vođenje planiranja najboljeg ciklusa čišćenja. Upozorenja na jake kiše izravno su povezana s odzivom sustava za kontrolu poplava i odvodnju.
5. Atmosferski tlak i ostali parametri (profinjeni „pomoćni faktori“)
Koristi se za precizniju korekciju podataka o ozračenosti i analizu na istraživačkoj razini.
Ii. Scenariji pametnih aplikacija temeljenih na podacima
Tok podataka automatske meteorološke stanice, putem mreže za prikupljanje podataka i komunikacijske mreže, ulazi u sustav za praćenje i prikupljanje podataka (SCADA) i sustav za predviđanje snage fotonaponske elektrane, što dovodi do višestrukih inteligentnih aplikacija:
1. Precizno predviđanje proizvodnje električne energije i dispečiranja mreže
Kratkoročno predviđanje (svaki sat/dan): Kombinirajući ozračenost u stvarnom vremenu, karte oblaka i numeričke vremenske prognoze (NWP), služi kao temeljna osnova za dispečerske odjele elektroenergetske mreže kako bi uravnotežili volatilnost fotonaponske energije i osigurali stabilnost elektroenergetske mreže. Točnost predviđanja izravno je povezana s prihodima od procjene elektrane i strategijom trgovanja na tržištu.
Ultra-kratkoročno predviđanje (na razini minuta): Uglavnom se temelji na praćenju naglih promjena ozračenosti u stvarnom vremenu (kao što je prolazak oblaka), koristi se za brzi odgovor AGC-a (Automatska kontrola proizvodnje) unutar elektrana i glatku proizvodnju energije.
2. Dubinska dijagnoza performansi elektrane te optimizacija rada i održavanja
Analiza omjera performansi (PR): Na temelju izmjerenih podataka o ozračenju i temperaturi komponenti, izračunajte teoretsku proizvodnju energije i usporedite je sa stvarnom proizvodnjom energije. Dugotrajni pad vrijednosti PR-a može ukazivati na propadanje komponenti, mrlje, začepljenja ili električne kvarove.
Inteligentna strategija čišćenja: Sveobuhvatnom analizom oborina, nakupljanja prašine (što se neizravno može zaključiti kroz slabljenje zračenja), brzine vjetra (prašine) i troškova gubitka energije, dinamički se generira ekonomski optimalan plan čišćenja komponenti.
Upozorenje o ispravnosti opreme: Usporedbom razlika u proizvodnji energije različitih podnizova pod istim meteorološkim uvjetima, kvarovi u kombinirajućim kutijama, inverterima ili razinama nizova mogu se brzo locirati.
3. Sigurnost imovine i upravljanje rizicima
Upozorenje na ekstremne vremenske uvjete: Postavite pragove za jake vjetrove, obilnu kišu, obilni snijeg, ekstremno visoke temperature itd. kako biste postigli automatska upozorenja i vodili osoblje za upravljanje i održavanje da unaprijed poduzme zaštitne mjere poput zatezanja, ojačavanja, odvodnje ili prilagodbe načina rada.
Procjena osiguranja i imovine: Osigurati objektivne i kontinuirane zapise meteoroloških podataka kako bi se ponudili pouzdani dokazi trećih strana za procjenu štete od katastrofa, zahtjeve za osiguranje i transakcije imovinom elektrana.
Iii. Integracija sustava i tehnološki trendovi
Moderne fotonaponske meteorološke stanice razvijaju se prema većoj integraciji, većoj pouzdanosti i inteligenciji.
Integrirani dizajn: Senzor zračenja, mjerač temperature i vlažnosti, anemometar, prikupljivač podataka i napajanje (solarni panel + baterija) integrirani su u stabilan i otporan na koroziju sustav jarbola, što omogućuje brzo postavljanje i rad bez održavanja.
2. Visoka preciznost i visoka pouzdanost: Senzor se približava standardu druge ili čak prve razine, s funkcijama samodijagnostike i samokalibracije kako bi se osigurala dugoročna točnost i stabilnost podataka.
3. Integracija rubnog računarstva i umjetne inteligencije: Provesti preliminarnu obradu podataka i procjenu anomalija na kraju stanice kako bi se smanjio teret prijenosa podataka. Integracijom tehnologije prepoznavanja slika umjetne inteligencije i korištenjem uređaja za snimanje cijelog neba za pomoć u identificiranju vrsta i volumena oblaka, dodatno se poboljšava točnost ultrakratkoročnih predviđanja.
4. Digitalni blizanac i virtualna elektrana: Podaci meteorološke stanice, kao precizni ulazni podaci iz fizičkog svijeta, pokreću model digitalnog blizanca fotonaponske elektrane kako bi se provela simulacija proizvodnje energije, predviđanje kvarova te optimizacija strategije rada i održavanja u virtualnom prostoru.
Iv. Slučajevi primjene i kvantifikacija vrijednosti
Fotonaponska elektrana od 100 MW smještena u složenom planinskom području, nakon postavljanja mikrometeorološke mreže za praćenje koja se sastoji od šest podstanica, postigla je:
Točnost kratkoročnog predviđanja snage poboljšana je za otprilike 5%, što značajno smanjuje kazne za procjenu mreže.
Inteligentnim čišćenjem temeljenim na meteorološkim podacima, godišnji troškovi čišćenja smanjuju se za 15%, dok se gubitak energije uzrokovan mrljama smanjuje za više od 2%.
Tijekom jakog konvektivnog vremena, način rada vjetrobranskog pojasa aktiviran je dva sata unaprijed na temelju upozorenja na jak vjetar, što je spriječilo moguću štetu na nosačima. Procjenjuje se da je gubitak smanjen za nekoliko milijuna juana.
Zaključak: Od „Oslanjanja na prirodu za život“ do „Djelovanja u skladu s prirodom“
Primjena automatskih meteoroloških stanica označava pomak u radu fotonaponskih elektrana od oslanjanja na iskustvo i opsežno upravljanje prema novoj eri znanstvenog, profinjenog i inteligentnog upravljanja usmjerenog na podatke. Omogućuje fotonaponskim elektranama ne samo da "vide" sunčevu svjetlost već i da "razumiju" vrijeme, čime se maksimizira vrijednost svake sunčeve zrake i povećavaju prihodi od proizvodnje energije i sigurnost imovine tijekom cijelog životnog ciklusa. Kako fotonaponska energija postaje glavna snaga u globalnoj energetskoj tranziciji, strateški položaj automatske meteorološke stanice, koja služi kao njezino "inteligentno oko", zasigurno će postati sve istaknutiji.
Za više informacija o meteorološkoj stanici,
Molimo kontaktirajte Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Web stranica tvrtke:www.hondetechco.com
Vrijeme objave: 17. prosinca 2025.