В процеса на превръщане на фотоволтаичното производство на енергия в основен енергиен източник, присъщата му непостоянство и нестабилност се превръщат в най-голямото предизвикателство за абсорбцията на енергия от мрежата и приходите на електроцентралите. И основната променлива на това предизвикателство са именно постоянно променящите се облаци в небето. Традиционните прогнози за времето и измервателите на обща радиация са трудни за улавяне на генерирането, разсейването и движението на облаците на минутно ниво. Поради тази причина компанията HONDE пусна на пазара високопрецизна система за наблюдение на облаците „Cloud Catcher“, специално проектирана за фотоволтаични електроцентрали. Тази система, чрез декодиране на облачните условия в небето в реално време и количествено, се превръща в „централа за данни“ за повишаване на точността на прогнозиране на мощността на електроцентралите, оптимизиране на графика за експлоатация и поддръжка и максимизиране на приходите от производство на електроенергия.
I. Основни ценности: От „Пасивно понасяне на колебания“ до „Активно предвиждане на промените“
Облаците са основният фактор, причиняващ резки колебания в изходната мощност на фотоволтаичните електроцентрали (известни като „ефект на облачната сянка“). Основната мисия на системата за мониторинг на обема на облаците HONDE е да предостави на електроцентралите ключови ултракраткосрочни (следващите 5-30 минути) възможности за прогнозиране, чиято стойност обхваща три измерения: производство на електроенергия, електрически мрежи и пазар.
1. За самата електроцентрала: Точно прогнозиране на внезапни пренапрежения или спадове на напрежението, осигуряване на критично време за подготовка за зареждане и разреждане на вътрешната система за съхранение на енергия и стартиране и спиране на оборудването, намаляване на износването на оборудването и загубите при производство на електроенергия.
2. За диспечерство на електропреносната мрежа: Осигуряване на високоточни ултракраткосрочни данни за прогнозиране на производството на електроенергия, за да се помогне на електропреносната мрежа да балансира мощността в реално време, да се облекчи напрежението от регулирането на честотата, причинено от фотоволтаичните колебания, и да се подобри капацитетът на електропреносната мрежа да поеме и гарантира безопасността на възобновяемата енергия.
3. За пазара на електроенергия: При участие на спот пазара или пазара на спомагателни услуги, по-точните прогнози означават по-малко санкции за отклонения в прогнозите и по-добри стратегии за котиране, което директно се изразява в по-висока възвръщаемост от търговията.
II. Технически принцип: „Всевиждащото око“ на небето
Мониторът за облачна покривка HONDE не е просто метеорологично устройство, а система за изобразяване на небето, базирана на усъвършенствани оптични технологии и технологии за анализ на изображения.
Панорамно сканиране с двоен изглед: Системата обикновено се състои от устройство за цялостно сканиране на небето и устройство за проследяване на слънцето с обектив тип „рибешко око“. Устройството за цялостно сканиране на небето непрекъснато заснема изображения на облаците от цялото небе под ъгъл от 180°, докато устройството за проследяване на слънцето се фокусира прецизно върху зоната около слънцето, за да наблюдава тънки или фрагментирани облаци, които могат да причинят препятствия.
Интелигентен алгоритъм за разпознаване на изображения: Оборудван с AI алгоритъм, независимо разработен от HONDE, той извършва анализ в реално време на заснетите изображения на небето.
Количествено определяне на облаците: Точно изчисляване на общия обем на облака и дебелината на облачния слой (оптична дебелина).
Векторизация на движението на облаците: Чрез непрекъснат анализ на изображенията, изчислете скоростта на движение, посоката и траекторията на облачния слой.
Класификация и идентификация на облаците: Разграничаване на различни видове облаци, като купести облаци, стратокумулни облаци и перести облаци. Тяхната пропускливост на светлината и модели на движение варират, а въздействието им върху производството на енергия също е различно.
Iii. Стратегии за приложение в целия сценарий на фотоволтаични електроцентрали
Основният вход за ултракраткосрочно прогнозиране на мощността
Приложение: Системата интегрира данни за облачната покривка в реално време, скоростта на облаците и посоката им с числени прогнози за времето, географски координати на електроцентралите и модели на разположение на компонентите.
Изход: Превъртете, за да генерирате диаграма на последователността на „облачната сянка“, която електроцентралата може да изпита в рамките на следващите 5 до 30 минути, като точно предскажете кога всеки облак ще блокира коя част от масива и с колко ще намалее мощността.
Полза: Намалява средноквадратичната грешка на ултракраткосрочните прогнози с 30% до 50%, осигурявайки ценно време за вземане на решения за диспечерството на електропреносната мрежа.
2. Оптимизиране на експлоатацията и поддръжката, както и управлението на активите на големи електроцентрали
Интелигентно насочване при инспекция: Когато се установи, че голяма площ от гъсти облаци ще покрива определена зона на електроцентралата за дълго време, дронове могат да бъдат автоматично изпратени или персонал може да бъде организиран да отиде в тази зона за инспекция или почистване, като по този начин се използва максимално периодът извън пиковите натоварвания на производството на електроенергия и се подобрява ефективността на експлоатацията и поддръжката.
Помощ при диагностика на производителността: По време на ясни и безоблачни часове, електроцентралата трябва да бъде в състояние на теоретична максимална мощност. Ако действителната мощност в този момент не съответства на теоретичната стойност, метеорологичните смущения могат бързо да бъдат отстранени, да бъдат идентифицирани неизправности в оборудването и да бъде подобрена ефективността на диагностиката.
3. Подкрепа за координирана работа на множество сценарии на „фотоволтаични +“
Синергия между фотоволтаици и съхранение на енергия: В проекти „фотоволтаици + съхранение на енергия“ системата служи като „очи“ за интелигентното управление на системата за съхранение на енергия. Когато предварително се предвидят спадове на мощността, системата за съхранение на енергия може да бъде инструктирана да се разреди предварително, за да „запълни празнината“. Ако се предвиди внезапно увеличение на мощността, системата за съхранение на енергия може да бъде инструктирана да се подготви за зареждане, за да предотврати загуба на светлина и да изглади общата изходна мощност на електроцентралата.
Многоенергийна допълняемост: В интегрираната база от вятърна, слънчева, водноелектрическа енергия и съхранение на енергия, точното прогнозиране на фотоволтаичната продукция е ценен вход за координирания и оптимизиран алгоритъм за диспечерска работа на многоенергийната допълняемост.
Iv. Технически предимства на системата HONDE
Висока пространствено-времева резолюция: Честотата на дискретизация може да достигне няколко пъти в минута, а пространствената резолюция може да идентифицира малки области от фрагментирани облаци, осигурявайки възможност за улавяне на бързо променящи се облачни условия.
Силна адаптивност към околната среда: Оборудването е оборудвано с функции за автоматично размразяване, декондензация и отстраняване на прах, със степен на защита IP65 или по-висока, което го прави подходящо за различни тежки условия на електроцентрали, като плата, пустини и крайбрежни райони.
Отворен интерфейс за данни: Поддържа стандартни комуникационни протоколи (като Modbus TCP, IEC 61850) и данните могат да бъдат безпроблемно интегрирани в SCADA системата, платформата за прогнозиране на мощността и системата за управление на съхранението на енергия на електроцентралата.
Възможности за периферни изчисления: Някои алгоритми за анализ се изпълняват от края на устройството, което намалява зависимостта от мощността на облачните изчисления и подобрява скоростта на реакция и сигурността на данните.
V. Емпиричен случай: Овладяване на „сенките в облаците“ с помощта на данни
Мащабна фотоволтаична електроцентрала с мощност 300 MW в Калифорния, САЩ, е разположена в крайбрежен и облачен район. Тя отдавна е засегната от ефекта на облачната сянка, което води до значителни отклонения в прогнозите за мощност и чести глоби за оценка на диспечерската дейност на мрежата. След внедряването на системата за мониторинг на обема на облаците HONDE и интегрирането ѝ със съществуващия модел за прогнозиране:
Точността на 15-минутното ултракраткосрочно прогнозиране на мощността на електроцентралата е подобрена с 40%.
Разходите за спомагателни услуги на мрежата, дължащи се на отклонение от прогнозата, са намалели с 60% на тримесечие.
Чрез оптимизиране на оперативната стратегия на съхранението на енергия въз основа на прогнозни данни, средните дневни приходи от цикли на зареждане и разреждане на системата за съхранение на енергия са се увеличили с приблизително 15%.
Управителят на електроцентралата коментира: „Преди облакът беше наш „враг“, хващайки ни неподготвени.“ Сега системата HONDE ни позволява да „виждаме“ траекторията на облака, която се е превърнала в „променлива“, за която можем да се подготвим и с която можем да се справим предварително. Това напълно промени нашия начин на работа.“
Заключение
Тъй като степента на проникване на фотоволтаичната енергия продължава да нараства в световната енергийна система, управлението на нейната волатилност се е развило от „проблем на ниво електроцентрала“ до „предизвикателство на системно ниво“. Системата за наблюдение на обема на облаците „Cloud Catcher“ на HONDE е именно най-съвременното технологично оборудване за справяне с това предизвикателство. Тя дарява фотоволтаичните електроцентрали с ценна „прогноза“, като трансформира неуловимите облачни условия в небето в количествено измерими, проследими и предвидими потоци от данни с голямо разнообразие. Това не само значително повишава икономическата ефективност и удобство на отделните електроцентрали, но и осигурява ключова и стабилна основа за изграждане на нова енергийна система с висок дял на възобновяема енергия. От пустинята Атакама в Чили до пустинята Гоби в Цинхай, Китай, HONDE използва своите възможности за прецизно възприемане на небето, за да помогне на глобалните фотоволтаични електроцентрали да преминават през облаците, постигайки по-стабилна, ефективна и ценна зелена енергия.
За HONDE: Като новатор в областта на интелигентната енергия и прецизния мониторинг на околната среда, HONDE е ангажирана да предоставя цялостно решение за индустрията за възобновяема енергия, вариращо от оценка на ресурсите, прецизно възприемане до интелигентна експлоатация и поддръжка, чрез интегриране на интердисциплинарни технологии. Вярваме, че по-задълбоченото разбиране и прогнозиране на природните сили са ключът към постигането на устойчиво енергийно бъдеще от страна на човечеството.
За повече информация относно метеорологичните сензори, моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Време на публикуване: 16 декември 2025 г.