У процесі переходу фотоелектричної генерації до статусу основного джерела енергії, її властива нестабільність та нестабільність стають найбільшою проблемою для поглинання електроенергії мережею та доходів електростанцій. І основною змінною цієї проблеми є саме постійно мінливі хмари на небі. Традиційним прогнозам погоди та вимірювачам загальної радіації важко враховувати генерацію, розсіювання та рух хмар на хвилину. З цієї причини компанія HONDE запустила високоточну систему моніторингу хмарності «Cloud Catcher», спеціально розроблену для фотоелектричних електростанцій. Ця система, декодуючи хмарні умови на небі в режимі реального часу та кількісно, стає «форпостом даних» для підвищення точності прогнозування потужності електростанцій, оптимізації графіків експлуатації та технічного обслуговування, а також максимізації доходів від виробництва електроенергії.
I. Основні цінності: від «пасивного перенесення коливань» до «активного прогнозування змін»
Хмари є основним фактором, що спричиняє різкі коливання вихідної потужності фотоелектричних електростанцій (широко відомі як «ефект хмарної тіні»). Основна місія системи моніторингу обсягу хмар HONDE полягає в тому, щоб забезпечити електростанції важливими можливостями ультракороткострокового (наступні 5-30 хвилин) прогнозування, цінність яких охоплює три виміри: виробництво електроенергії, енергомережі та ринок.
1. Для самої електростанції: Точно прогнозувати раптові стрибки або падіння напруги, забезпечуючи критично важливий час для підготовки до заряджання та розряджання внутрішньої системи накопичення енергії, а також запуску та зупинки обладнання, зменшуючи знос обладнання та втрати електроенергії.
2. Для диспетчеризації енергомережі: надання високоточних ультракороткострокових прогнозних даних щодо виробництва електроенергії, щоб допомогти енергомережі балансувати потужність у режимі реального часу, зменшити тиск регулювання частоти, спричинений коливаннями фотоелектричної енергії, та підвищити здатність енергомережі враховувати та забезпечувати безпеку відновлюваної енергії.
3. Для ринку електроенергії: під час участі на спотовому ринку або ринку допоміжних послуг точніші прогнози означають менше штрафів за упередженість прогнозів та кращі стратегії котирування, що безпосередньо призводить до вищої прибутковості торгів.
II. Технічний принцип: «Всевидюче око» неба
Монітор хмарності HONDE — це не просто метеорологічний пристрій, а система візуалізації неба, заснована на передових оптичних технологіях та технологіях аналізу зображень.
Панорамне сканування з двома ракурсами: Система зазвичай складається з камери повного неба та сонячного трекера з об'єктивом типу «риб'яче око». Камера повного неба безперервно знімає хмарні зображення всього неба під кутом 180°, тоді як сонячний трекер точно фокусується на області навколо сонця для моніторингу тонких або фрагментованих хмар, які можуть створювати перешкоди.
Інтелектуальний алгоритм розпізнавання зображень: оснащений алгоритмом штучного інтелекту, незалежно розробленим HONDE, він проводить аналіз отриманих зображень неба в режимі реального часу.
Кількісна оцінка хмарності: Точно розрахуйте загальний об'єм хмарності та товщину шару хмарності (оптичну товщину).
Векторизація руху хмар: за допомогою безперервного аналізу зображень обчисліть швидкість руху, напрямок та траєкторію шару хмар.
Класифікація та ідентифікація хмар: Розрізняйте різні типи хмар, такі як купчасті хмари, шарувато-купчасті хмари та перисті хмари. Їхня світлопроникність та схеми руху різняться, а також їхній вплив на вироблення енергії.
Iii. Стратегії застосування в цілому сценарії фотоелектричних електростанцій
Основний вхід для ультракороткострокового прогнозування потужності
Застосування: Система інтегрує дані про хмарність, швидкість та напрямок хмар у режимі реального часу з числовими прогнозами погоди, географічними координатами електростанцій та моделями розташування компонентів.
Вихід: Прокрутіть, щоб згенерувати діаграму послідовності «тіні хмари», яку електростанція може відчути протягом наступних 5–30 хвилин, точно прогнозуючи, коли кожна хмара блокуватиме яку частину решітки та наскільки зменшиться потужність.
Перевага: Зменшення середньоквадратичної похибки ультракороткострокових прогнозів на 30–50 %, що забезпечує цінний час для прийняття рішень диспетчеризацією енергомережі.
2. Оптимізувати експлуатацію та технічне обслуговування, а також управління активами великих електростанцій
Інтелектуальне керівництво інспекцією: Коли виявляється, що велика площа густої хмарності покриватиме певну ділянку електростанції протягом тривалого часу, дрони можуть бути автоматично відправлені або персонал може бути організований для відвідування цієї ділянки для інспекції чи очищення, що дозволяє повною мірою використовувати період позапікового виробництва електроенергії та підвищувати ефективність експлуатації та технічного обслуговування.
Допомога в діагностиці продуктивності: У ясні та безхмарні години електростанція повинна працювати на теоретичному максимальному рівні потужності. Якщо фактична потужність у цей час не відповідає теоретичному значенню, можна швидко усунути вплив погодних умов, виявити несправності обладнання та підвищити ефективність діагностики.
3. Підтримка скоординованої роботи кількох сценаріїв «фотоелектричних +»
Синергія фотоелектричних систем та накопичення енергії: У проектах «фотоелектричні системи + накопичення енергії» система служить «очима» для інтелектуального керування системою накопичення енергії. Коли завчасно прогнозуються падіння потужності, системі накопичення енергії можна дати інструкцію на завчасний розряд, щоб «заповнити прогалину». Якщо прогнозується раптове збільшення потужності, системі накопичення енергії можна дати інструкцію на підготовку до заряджання, щоб запобігти втраченому світлу та вирівняти загальну вихідну потужність електростанції.
Багатоенергетична взаємодоповнюваність: В інтегрованій базі вітрової, сонячної, гідроенергетики та акумуляції енергії, точне прогнозування фотоелектричної потужності є цінним внеском для скоординованого та оптимізованого алгоритму диспетчеризації багатоенергетичної взаємодоповнюваності.
Iv. Технічні переваги системи HONDE
Висока просторово-часова роздільна здатність: частота дискретизації може сягати кількох разів на хвилину, а просторова роздільна здатність дозволяє ідентифікувати невеликі ділянки фрагментованих хмар, забезпечуючи можливість фіксації швидкозмінних хмарних умов.
Висока адаптивність до навколишнього середовища: Обладнання оснащене функціями автоматичного розморожування, видалення конденсату та пилу, з рівнем захисту IP65 або вище, що робить його придатним для різних суворих умов експлуатації електростанцій, таких як плоскогір'я, пустелі та прибережні райони.
Відкритий інтерфейс даних: підтримує стандартні протоколи зв'язку (такі як Modbus TCP, IEC 61850), а дані можна безперешкодно інтегрувати в систему SCADA, платформу прогнозування потужності та систему управління накопиченням енергії електростанції.
Можливості периферійних обчислень: деякі алгоритми аналізу виконуються на стороні пристрою, що зменшує залежність від потужності хмарних обчислень та підвищує швидкість відгуку й безпеку даних.
V. Емпіричний випадок: приборкання «тіней хмар» за допомогою даних
Велика фотоелектрична електростанція потужністю 300 МВт у Каліфорнії, США, розташована в прибережній та хмарній зоні. Вона вже давно страждає від ефекту тіні хмар, що призводить до значних відхилень у прогнозуванні потужності та частих штрафів за оцінку диспетчерської роботи мережі. Після розгортання системи моніторингу обсягу хмар HONDE та її інтеграції з існуючою моделлю прогнозування:
Точність 15-хвилинного ультракороткострокового прогнозування потужності електростанції покращилася на 40%.
Витрати на допоміжні послуги мережі через відхилення від прогнозу зменшилися на 60% у порівнянні з попереднім кварталом.
Завдяки оптимізації стратегії роботи накопичувачів енергії на основі прогнозних даних, середній щоденний дохід від циклів заряджання та розряджання накопичувачів енергії збільшився приблизно на 15%.
Керівник служби експлуатації електростанції прокоментував: «Раніше хмара була нашим «ворогом», застаючи нас зненацька». Тепер система HONDE дозволяє нам «бачити» траєкторію руху хмари, яка стала «змінною», до якої ми можемо підготуватися та врахувати її заздалегідь. Це повністю змінило наш режим роботи».
Висновок
Оскільки рівень проникнення фотоелектричної енергії продовжує зростати в глобальній енергосистемі, управління її волатильністю перетворилося з «проблеми рівня електростанції» на «проблему рівня системи». Система моніторингу обсягу хмар «Cloud Catcher» від HONDE є саме тим передовим технологічним обладнанням для вирішення цієї проблеми. Вона наділяє фотоелектричні електростанції цінним «передбаченням», перетворюючи невловимі хмарні умови на небі на кількісно вимірювані, відстежувані та передбачувані потоки високовимірних даних. Це не тільки значно підвищує економічну ефективність та зручність окремих електростанцій, але й забезпечує вирішальну та стабільну основу для побудови нової енергосистеми з високою часткою відновлюваної енергії. Від пустелі Атакама в Чилі до пустелі Гобі в Цінхаї, Китай, HONDE використовує свої можливості точного сприйняття неба, щоб допомогти глобальним фотоелектричним електростанціям долати хмари, досягаючи більш стабільної, ефективної та цінної зеленої енергії.
Про HONDE: Як новатор у сфері розумної енергетики та точного моніторингу навколишнього середовища, HONDE прагне надавати комплексні рішення для галузі відновлюваної енергетики, починаючи від оцінки ресурсів, точного сприйняття і закінчуючи інтелектуальною експлуатацією та обслуговуванням, шляхом інтеграції міждисциплінарних технологій. Ми вважаємо, що глибше розуміння та прогнозування природних сил є ключем до досягнення людством сталого енергетичного майбутнього.
Щоб отримати додаткову інформацію про датчики погоди, зверніться до Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Вебсайт компанії:www.hondetechco.com
Час публікації: 16 грудня 2025 р.