În procesul de generare a energiei fotovoltaice care se îndreaptă spre a deveni o sursă majoră de energie, intermitența și volatilitatea inerente devin cea mai mare provocare pentru absorbția rețelei și veniturile centralelor electrice. Iar variabila principală a acestei provocări o reprezintă tocmai norii în continuă schimbare de pe cer. Prognozele meteo tradiționale și contoarele de radiație totală sunt dificil de surprins generarea, disiparea și mișcarea norilor la nivel de minut. Din acest motiv, compania HONDE a lansat sistemul de monitorizare a norilor de înaltă precizie „Cloud Catcher”, special conceput pentru centralele electrice fotovoltaice. Acest sistem, prin decodificarea condițiilor norilor de pe cer în timp real și cantitativ, devine un „avanpost de date” pentru îmbunătățirea preciziei predicției puterii centralelor electrice, optimizarea programării funcționării și întreținerii și maximizarea veniturilor din generarea de energie.
I. Valori fundamentale: De la „suportarea pasivă a fluctuațiilor” la „predicția activă a schimbărilor”
Norii sunt principalul factor care cauzează fluctuații bruște ale puterii de ieșire a centralelor fotovoltaice (cunoscut în mod obișnuit sub numele de „efectul de umbră a norilor”). Misiunea principală a sistemului de monitorizare a volumului de nori HONDE este de a oferi centralelor electrice capacități cruciale de predicție pe termen ultra-scurt (următoarele 5-30 de minute), a căror valoare se întinde pe trei dimensiuni: generarea de energie, rețelele electrice și piața.
1. Pentru centrala electrică în sine: Prevederea cu precizie a supratensiunii sau căderilor bruște de tensiune, oferind un timp critic de pregătire pentru încărcarea și descărcarea sistemului intern de stocare a energiei și pornirea și oprirea echipamentelor, reducând uzura echipamentelor și pierderile de energie generate.
2. Pentru dispecerizarea rețelei electrice: Furnizarea de date de predicție a generării de energie electrică pe termen ultra-scurt de înaltă precizie pentru a ajuta rețeaua electrică să echilibreze puterea în timp real, să atenueze presiunea de reglare a frecvenței cauzată de fluctuațiile fotovoltaice și să sporească capacitatea rețelei electrice de a acomoda și de a asigura siguranța energiei regenerabile.
3. Pentru piața energiei electrice: Atunci când se participă la piața spot sau la piața serviciilor auxiliare, predicțiile mai precise înseamnă mai puține penalizări legate de prejudecățile de predicție și strategii de cotare mai bune, ceea ce se traduce direct în randamente mai mari din tranzacționare.
Ii. Principiul tehnic: „Ochiul atotvăzător” al cerului
Monitorul de acoperire a norilor HONDE nu este doar un dispozitiv meteorologic, ci un sistem de imagistică a cerului bazat pe tehnologii avansate de analiză optică și de imagine.
Scanare panoramică cu vedere duală: Sistemul este de obicei compus dintr-un dispozitiv de scanare a cerului complet și un tracker solar cu lentilă ochi de pește. Dispozitivul de scanare a cerului complet captează continuu imagini ale norilor pe întregul cer la un unghi de 180°, în timp ce trackerul solar se focalizează cu precizie pe zona din jurul soarelui pentru a monitoriza norii subțiri sau fragmentați care pot cauza obstrucții.
Algoritm inteligent de recunoaștere a imaginilor: Echipat cu algoritmul AI dezvoltat independent de HONDE, acesta efectuează analize în timp real ale imaginilor cerești capturate.
Cuantificarea norilor: Calculați cu precizie volumul total al norilor și grosimea stratului de nori (grosimea optică).
Vectorizarea mișcării norilor: Prin analiza continuă a imaginilor, se calculează viteza de mișcare, direcția și traiectoria stratului de nori.
Clasificarea și identificarea norilor: Distingeți diferite tipuri de nori, cum ar fi norii cumulus, norii stratocumulus și norii cirrus. Transmitanța luminii și modelele de mișcare variază, iar impactul lor asupra generării de energie este, de asemenea, diferit.
Iii. Strategii de aplicare în întregul scenariu al centralelor fotovoltaice
Intrarea principală pentru predicția puterii pe termen ultra-scurt
Aplicație: Sistemul integrează date în timp real privind acoperirea norilor, viteza norilor și direcția acestora cu prognoze meteo numerice, coordonate geografice ale centralelor electrice și modele de amplasare a componentelor.
Rezultat: Derulați pentru a genera diagrama secvențială „umbra norilor” pe care centrala electrică ar putea-o experimenta în următoarele 5 până la 30 de minute, prezicând cu exactitate când fiecare nor va bloca ce parte a rețelei și cu cât va scădea puterea.
Beneficiu: Reduce eroarea medie pătratică a predicțiilor pe termen ultra-scurt cu 30% până la 50%, oferind timp valoros în luarea deciziilor pentru dispecerizarea rețelei electrice.
2. Optimizarea funcționării și întreținerii, precum și a gestionării activelor centralelor electrice de mari dimensiuni
Ghidare inteligentă pentru inspecție: Atunci când se detectează că o suprafață extinsă de nori denși va acoperi o anumită zonă a centralei electrice pentru o perioadă lungă de timp, dronele pot fi trimise automat sau se poate aranja personal pentru a merge în acea zonă pentru operațiuni de inspecție sau curățare, utilizând din plin perioada de vârf a generării de energie și îmbunătățind eficiența funcționării și întreținerii.
Asistență pentru diagnosticarea performanței: În timpul orelor senine și fără nori, centrala electrică ar trebui să fie în starea teoretică de putere maximă. Dacă puterea reală în acest moment nu corespunde cu valoarea teoretică, interferențele meteorologice pot fi eliminate rapid, defecțiunile echipamentelor pot fi identificate și eficiența diagnosticării poate fi îmbunătățită.
3. Sprijinirea funcționării coordonate a mai multor scenarii de „fotovoltaic +”
Sinergia dintre fotovoltaic și stocarea energiei: În proiectele „fotovoltaic + stocare a energiei”, sistemul servește drept „ochi” pentru controlul inteligent al sistemului de stocare a energiei. Atunci când sunt prevăzute în avans căderi de putere, sistemul de stocare a energiei poate fi instruit să se descarce în avans pentru a „umple golul”. Dacă se prevede o creștere bruscă a puterii, sistemul de stocare a energiei poate fi instruit să se pregătească pentru încărcare pentru a preveni pierderea luminii și a uniformiza puterea totală de ieșire a centralei electrice.
Complementaritate multi-energie: În baza integrată a energiei eoliene, solare, hidroenergetice și de stocare, predicția precisă a producției fotovoltaice este o intrare de mare valoare pentru algoritmul de dispecerizare coordonat și optimizat al complementarității multi-energie.
IV. Avantajele tehnice ale sistemului HONDE
Rezoluție spatiotemporală ridicată: Frecvența de eșantionare poate ajunge la mai multe eșantionări pe minut, iar rezoluția spațială poate identifica zone mici de nori fragmentați, asigurând capacitatea de a surprinde condițiile norilor în rapidă schimbare.
Adaptabilitate puternică la mediul înconjurător: Echipamentul este echipat cu funcții automate de dezghețare, decondensare și îndepărtare a prafului, cu un nivel de protecție de IP65 sau mai mare, fiind potrivit pentru diverse medii dure de funcționare a centralelor electrice, cum ar fi podișuri, deșerturi și zone de coastă.
Interfață de date deschisă: Acceptă protocoale de comunicație standard (cum ar fi Modbus TCP, IEC 61850), iar datele pot fi integrate perfect în sistemul SCADA, platforma de predicție a energiei și sistemul de gestionare a stocării energiei al centralei electrice.
Capacități de edge computing: Unii algoritmi de analiză sunt realizați la nivelul dispozitivului, reducând dependența de puterea de cloud computing și sporind viteza de răspuns și securitatea datelor.
V. Caz empiric: Îmblânzirea „umbrelor norilor” cu ajutorul datelor
O centrală fotovoltaică de mare anvergură, de 300 MW, din California, SUA, este situată într-o zonă de coastă și noroasă. Aceasta a fost mult timp afectată de efectul de umbră al norilor, ceea ce a dus la abateri semnificative în predicția puterii și la amenzi frecvente pentru evaluarea dispecerizării rețelei. După implementarea sistemului de monitorizare a volumului de nori HONDE și integrarea acestuia cu modelul de predicție existent:
Precizia de predicție a puterii pe termen ultra-scurt de 15 minute a centralei electrice a fost îmbunătățită cu 40%.
Cheltuielile cu serviciile auxiliare ale rețelei, cauzate de abaterile de la predicție, au scăzut cu 60% față de trimestrul precedent.
Prin optimizarea strategiei de operare a stocării energiei pe baza datelor predictive, venitul mediu zilnic din ciclurile de încărcare și descărcare ale stocării energiei a crescut cu aproximativ 15%.
Managerul de operare al centralei electrice a comentat: „Anterior, norul era «inamicul» nostru, luându-ne prin surprindere.” Acum, sistemul HONDE ne permite să „vedem” traiectoria norului, care a devenit o „variabilă” pentru care ne putem pregăti și cu care ne putem ocupa în avans. Acest lucru ne-a transformat complet modul de operare.”
Concluzie
Pe măsură ce rata de penetrare a energiei fotovoltaice continuă să crească în sistemul energetic global, gestionarea volatilității acesteia a evoluat de la o „problemă la nivel de centrală electrică” la o „provocare la nivel de sistem”. Sistemul de monitorizare a volumului de nori „Cloud Catcher” de la HONDE este tocmai echipamentul tehnologic de ultimă generație pentru a aborda această provocare. Acesta dotează centralele fotovoltaice cu o „previziune” valoroasă prin transformarea condițiilor evazive de nori de pe cer în fluxuri de date de înaltă dimensiune cuantificabile, trasabile și previzibile. Acest lucru nu numai că îmbunătățește semnificativ eficiența economică și ușurința utilizării centralelor electrice individuale, dar oferă și o bază crucială și stabilă pentru construirea unui nou sistem energetic cu o proporție ridicată de energie regenerabilă. De la Deșertul Atacama din Chile până la Deșertul Gobi din Qinghai, China, HONDE își valorifică capacitățile precise de percepție a cerului pentru a ajuta centralele fotovoltaice globale să traverseze norii, obținând o producție de energie verde mai stabilă, mai eficientă și mai valoroasă.
Despre HONDE: În calitate de inovator în domeniile energiei inteligente și monitorizării precise a mediului, HONDE se angajează să ofere o soluție completă pentru industria energiei regenerabile, de la evaluarea resurselor și percepția precisă până la operarea și întreținerea inteligentă, prin integrarea tehnologiilor interdisciplinare. Credem că o înțelegere și o predicție mai profundă a forțelor naturale sunt cheia pentru ca omenirea să atingă un viitor energetic sustenabil.
Pentru mai multe informații despre senzorii meteo, vă rugăm să contactați Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Site-ul web al companiei:www.hondetechco.com
Data publicării: 16 decembrie 2025