Bevezetés: Amikor a napfény „változóvá” válik
A fotovoltaikus energiatermelés lényege, hogy a napsugárzás energiáját elektromos energiává alakítsa, és a kimenő teljesítményt valós időben közvetlenül befolyásolja számos meteorológiai paraméter, mint például a napsugárzás, a környezeti hőmérséklet, a szélsebesség és -irány, a légköri páratartalom és a csapadék. Ezek a paraméterek már nem pusztán az időjárás-jelentésekben szereplő adatok, hanem kulcsfontosságú „termelési változók”, amelyek közvetlenül befolyásolják az erőművek energiatermelési hatékonyságát, a berendezések biztonságát és a befektetések megtérülését. Az automatikus meteorológiai állomás (AWS) így egy tudományos kutatóeszközből nélkülözhetetlen „érzékszervvé” és a modern fotovoltaikus erőművek „döntéshozatali sarokkövévé” vált.
I. Többdimenziós összefüggés a magmonitorozási paraméterek és az erőmű hatékonysága között
A fotovoltaikus erőművekhez dedikált automatikus időjárás-állomás egy nagymértékben testreszabott felügyeleti rendszert alkot, és minden adat mélyen kötődik az erőmű működéséhez:
Napsugárzás-monitorozás („forrásmérés” az áramtermeléshez)
Teljes sugárzás (GHI): Közvetlenül meghatározza a fotovoltaikus modulok által befogadott teljes energiát, és a legfontosabb bemeneti adat az energiatermelés előrejelzéséhez.
Közvetlen sugárzás (DNI) és szórt sugárzás (DHI): A követőkonzolokat vagy speciális kétoldali modulokat használó fotovoltaikus rendszerek esetében ezek az adatok kulcsfontosságúak a követési stratégiák optimalizálásához és a hátoldali energiatermelési nyereség pontos felméréséhez.
Alkalmazási érték: Pótolhatatlan referencia adatokat biztosít az energiatermelési teljesítmény benchmarkingjához (PR érték számítás), a rövid távú energiatermelési előrejelzéshez és az erőművek energiahatékonyságának diagnosztizálásához.
2. Környezeti hőmérséklet és az alkatrész hátlapjának hőmérséklete (a hatásfok „hőmérsékleti együtthatója”)
Környezeti hőmérséklet: Befolyásolja az erőmű mikroklímáját és hűtési igényeit.
A modul hátlapjának hőmérséklete: A fotovoltaikus modulok kimeneti teljesítménye a hőmérséklet emelkedésével csökken (jellemzően -0,3% és -0,5%/℃ között). A hátlap hőmérsékletének valós idejű monitorozása pontosan korrigálhatja a várható teljesítményt, és azonosíthatja az alkatrészek rendellenes hőelvezetését vagy a potenciális forró pontok veszélyeit.
3. Szélsebesség és -irány (A biztonság és a hűtés „kétélű fegyvere”)
Szerkezeti biztonság: A pillanatnyi erős szél (például a 25 m/s-ot meghaladó) a fotovoltaikus tartószerkezetek és modulok mechanikai terheléstervezésének végső próbája. A valós idejű szélsebesség-figyelmeztetések beindíthatják a biztonsági rendszert, és szükség esetén aktiválhatják az egytengelyes követő szélvédelmi módját (például „viharhelyzet”).
Természetes hűtés: A megfelelő szélsebesség segít csökkenteni az alkatrészek üzemi hőmérsékletét, közvetve növelve az energiatermelés hatékonyságát. Az adatokat a léghűtés hatásának elemzésére, valamint a tömb elrendezésének és távolságának optimalizálására használják.
4. Relatív páratartalom és csapadék („figyelmeztető jelek” az üzemeltetéshez, karbantartáshoz és hibákhoz)
Magas páratartalom: PID (potenciálindukált csillapítás) hatásokat válthat ki, felgyorsíthatja a berendezések korrózióját és befolyásolhatja a szigetelés teljesítményét.
Csapadék: A csapadékadatok felhasználhatók az alkatrészek természetes tisztítóhatásának (az energiatermelés átmeneti növekedése) összefüggésbe hozására és elemzésére, valamint a legjobb tisztítási ciklus megtervezésének iránymutatására. A heves esőzésekre vonatkozó figyelmeztetések közvetlenül kapcsolódnak az árvízvédelmi és vízelvezető rendszerek reakciójához.
5. Légköri nyomás és egyéb paraméterek (finomított „segédtényezők”)
Nagyobb pontosságú besugárzási adatok korrekciójára és kutatási szintű elemzésre használják.
Ii. Adatvezérelt intelligens alkalmazásforgatókönyvek
Az automatikus meteorológiai állomás adatfolyama az adatgyűjtő és kommunikációs hálózaton keresztül a fotovoltaikus erőmű felügyeleti és adatgyűjtő (SCADA) rendszerébe, valamint teljesítmény-előrejelző rendszerébe jut, ami számos intelligens alkalmazást tesz lehetővé:
1. Az energiatermelés és a hálózati diszpécserrendszer pontos előrejelzése
Rövid távú előrejelzés (óránkénti/nappal ezelőtti): A valós idejű besugárzás, a felhőtérképek és a numerikus időjárás-előrejelzések (NWP) kombinálásával az energiahálózati diszpécserszolgálatok alapvető adatait használja a fotovoltaikus energia volatilitásának kiegyensúlyozására és az energiahálózat stabilitásának biztosítására. Az előrejelzés pontossága közvetlenül összefügg az erőmű értékelési bevételével és a piaci kereskedési stratégiával.
Ultrarövid távú előrejelzés (perc szintű): Főként a besugárzás hirtelen változásainak valós idejű monitorozásán (például felhőáthaladáson) alapul, és az erőművekben az AGC (automatikus generációvezérlés) gyors reagálására, valamint a kiegyenlített teljesítménytermelésre használják.
2. Az erőmű teljesítményének mélyreható diagnosztizálása, valamint az üzemeltetés és karbantartás optimalizálása
Teljesítményarány (PR) elemzés: A mért besugárzási és alkatrész-hőmérsékleti adatok alapján számítsa ki az elméleti teljesítménytermelést, és hasonlítsa össze a tényleges teljesítménytermeléssel. A PR-értékek hosszú távú csökkenése az alkatrész romlására, foltokra, eltömődésekre vagy elektromos hibákra utalhat.
Intelligens tisztítási stratégia: A csapadékmennyiség, a porfelhalmozódás (amelyre közvetve a besugárzás csillapításán keresztül lehet következtetni), a szélsebesség (por) és az energiatermelési veszteség költségeinek átfogó elemzésével dinamikusan generálható egy gazdaságilag optimális alkatrésztisztítási terv.
Berendezés állapotára vonatkozó figyelmeztetés: A különböző alrendszerek azonos meteorológiai körülmények között termelt energiakülönbségeinek összehasonlításával gyorsan beazonosíthatók a kombinált dobozok, inverterek vagy stringszintek hibái.
3. Vagyonbiztonság és kockázatkezelés
Szélsőséges időjárási riasztás: Állítsa be a küszöbértékeket erős szél, heves eső, heves havazás, rendkívül magas hőmérséklet stb. esetén az automatikus riasztások eléréséhez, és vezesse az üzemeltető és karbantartó személyzetet a védőintézkedések, például a csővezetékek meghúzásának, megerősítésének, víztelenítésének vagy az üzemmód előzetes beállításának megtételéhez.
Biztosítás és eszközértékelés: Objektív és folyamatos meteorológiai adatrekordokat biztosít, amelyek megbízható harmadik féltől származó bizonyítékokat nyújtanak a katasztrófakárok felméréséhez, a biztosítási igényekhez és az erőművi eszköztranzakciókhoz.
Iii. Rendszerintegráció és technológiai trendek
A modern fotovoltaikus időjárás-állomások a nagyobb integráció, a nagyobb megbízhatóság és az intelligencia felé fejlődnek.
Integrált kialakítás: A sugárzásérzékelő, a hőmérséklet- és páratartalom-mérő, a szélmérő, az adatgyűjtő és a tápegység (napelem + akkumulátor) egy stabil és korrózióálló árbocrendszerbe van integrálva, lehetővé téve a gyors telepítést és a karbantartásmentes működést.
2. Nagy pontosság és nagy megbízhatóság: Az érzékelők minősége megközelíti a másod- vagy akár az első szintű szabványt, öndiagnosztikai és önkalibrációs funkciókkal biztosítva az adatok hosszú távú pontosságát és stabilitását.
3. A peremhálózati számítástechnika és a mesterséges intelligencia integrációja: Az állomás végén előzetes adatfeldolgozást és anomáliaértékelést kell végezni az adatátvitel terhelésének csökkentése érdekében. A mesterséges intelligencia képfelismerő technológiájának integrálásával és egy teljes égboltot lefedő képalkotó készülék használatával a felhőtípusok és a felhőmennyiségek azonosítása tovább javítható, így az ultrarövid távú előrejelzések pontossága tovább javul.
4. Digitális ikertestvér és virtuális erőmű: A meteorológiai állomás adatai, mint a fizikai világból származó precíz bemenet, vezérlik a fotovoltaikus erőmű digitális ikermodelljét, amely villamosenergia-termelési szimulációt, hibaelőrejelzést, valamint üzemeltetési és karbantartási stratégia optimalizálást végez a virtuális térben.
Iv. Alkalmazási esetek és értékszámítás
Egy összetett hegyvidéki területen található 100 MW-os fotovoltaikus erőmű egy hat alállomásból álló mikrometeorológiai megfigyelő hálózat kiépítése után a következőket érte el:
A rövid távú teljesítmény-előrejelzés pontossága körülbelül 5%-kal javult, ami jelentősen csökkentette a hálózatértékeléssel kapcsolatos bírságokat.
A meteorológiai adatokon alapuló intelligens tisztítás révén az éves tisztítási költség 15%-kal csökken, míg a foltok okozta energiaveszteség több mint 2%-kal csökken.
Erős konvektív időjárás esetén a szélfogó üzemmódot két órával korábban aktiválták az erős szélre vonatkozó figyelmeztetés alapján, ami megakadályozta a tartószerkezet esetleges károsodását. A becslések szerint a veszteség több millió jüannal csökkent.
Konklúzió: A „természetre támaszkodva megélhetésünkért”-től a „természettel összhangban való cselekvésig”-ig
Az automatikus meteorológiai állomások alkalmazása a fotovoltaikus erőművek üzemeltetésében elmozdulást jelent: a tapasztalatokon és a kiterjedt menedzsmenten alapuló rendszertől a tudományos, kifinomult és intelligens, adatközpontú menedzsment új korszakába lép. Lehetővé teszi a fotovoltaikus erőművek számára, hogy ne csak „lássák” a napfényt, hanem „meg is értsék” az időjárást, ezáltal maximalizálva minden egyes napsugár értékét, és növelve az energiatermelési bevételeket és az eszközbiztonságot a teljes életciklus alatt. Ahogy a fotovoltaikus energia a globális energiaátmenet fő mozgatórugójává válik, az automatikus meteorológiai állomás stratégiai pozíciója, amely az „intelligens szemként” szolgál, egyre hangsúlyosabbá válik.
További információkért az időjárás-állomásokról,
kérjük, vegye fel a kapcsolatot a Honde Technology Co., LTD.-vel.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Cég weboldala:www.hondetechco.com
Közzététel ideje: 2025. dec. 17.