У процесу производње фотонапонске енергије која постаје главни извор енергије, њена инхерентна повременост и нестабилност постају највећи изазов за апсорпцију енергије из мреже и приходе електрана. А кључна варијабла овог изазова су управо стално променљиви облаци на небу. Традиционалне временске прогнозе и мерачи укупног зрачења тешко је забележити стварање, расипање и кретање облака на минутном нивоу. Из тог разлога, компанија HONDE је лансирала високопрецизни систем за праћење облака „Cloud Catcher“, посебно дизајниран за фотонапонске електране. Овај систем, декодирањем услова облака на небу у реалном времену и квантитативно, постаје „испоставиште података“ за побољшање тачности предвиђања снаге електрана, оптимизацију распореда рада и одржавања и максимизирање прихода од производње електричне енергије.
I. Основне вредности: Од „пасивног подношења флуктуација“ до „активног предвиђања промена“
Облаци су главни фактор који узрокује оштре флуктуације у излазној снази фотонапонских електрана (обично познато као „ефекат сенке облака“). Основна мисија система за праћење запремине облака HONDE је да електранама обезбеди кључне могућности предвиђања у ултракратком року (наредних 5-30 минута), чија вредност обухвата три димензије: производњу електричне енергије, електроенергетске мреже и тржиште.
1. За саму електрану: Прецизно предвидети изненадне скокове или падове напона, обезбеђујући критично време припреме за пуњење и пражњење интерног система за складиштење енергије и покретање и заустављање опреме, смањујући хабање опреме и губитке у производњи електричне енергије.
2. За диспечерску контролу електроенергетске мреже: Обезбедити високопрецизне ултракраткорочне податке о предвиђању производње електричне енергије како би се електроенергетској мрежи помогло да балансира снагу у реалном времену, ублажио притисак регулације фреквенције изазван флуктуацијама фотонапонских система и побољшао капацитет електроенергетске мреже да прими и обезбеди безбедност обновљиве енергије.
3. За тржиште електричне енергије: Приликом учешћа на спот тржишту или тржишту помоћних услуга, тачнија предвиђања значе мање казни за пристрасност предвиђања и боље стратегије котирања, што се директно претвара у веће приносе од трговања.
II. Технички принцип: „Свезвиђуће око“ неба
ХОНДЕ монитор облачности није само метеоролошки уређај, већ систем за снимање неба заснован на напредним оптичким и технологијама анализе слика.
Панорамско скенирање са два погледа: Систем се обично састоји од снимача целог неба и соларног праћења са сочивом „рибље око“. Снимач целог неба континуирано снима слике облака целог неба под углом од 180°, док соларно праћење прецизно фокусира на подручје око Сунца како би пратио танке или фрагментиране облаке који могу изазвати заклон.
Интелигентни алгоритам за препознавање слика: Опремљен AI алгоритмом који је независно развио HONDE, врши анализу снимљених слика неба у реалном времену.
Квантификација облака: Прецизно израчунајте укупну запремину облака и дебљину слоја облака (оптичку дебљину).
Векторизација кретања облака: Кроз континуирану анализу слике, израчунајте брзину кретања, смер и путању слоја облака.
Класификација и идентификација облака: Разликовање различитих типова облака као што су кумулуси, стратокумулси и цируси. Њихова пропустљивост светлости и обрасци кретања варирају, а њихов утицај на производњу енергије је такође различит.
Iii. Стратегије примене у целом сценарију фотонапонских електрана
Основни улаз за ултракраткорочно предвиђање снаге
Примена: Систем интегрише податке о облачности у реалном времену, брзини облака и правцу облака са нумеричким временским прогнозама, географским координатама електрана и моделима распореда компоненти.
Излаз: Померите се да бисте генерисали дијаграм секвенце „сенке облака“ коју електрана може искусити у наредних 5 до 30 минута, тачно предвиђајући када ће сваки облак блокирати који део низа и колико ће се снага смањити.
Корист: Смањење средње квадратне грешке ултракраткорочних предвиђања за 30% до 50%, пружајући драгоцено време за доношење водећих одлука за диспечерску контролу електроенергетске мреже.
2. Оптимизација рада и одржавања, као и управљања имовином великих електрана
Интелигентно вођење инспекције: Када се открије да ће велика површина густих облака покривати одређено подручје електране дуже време, дронови се могу аутоматски послати или се може организовати особље да оде у то подручје ради инспекције или чишћења, чиме се у потпуности користи период ван шпица производње електричне енергије и побољшава ефикасност рада и одржавања.
Помоћ при дијагностици перформанси: Током ведрих и безоблачних сати, електрана би требало да буде у теоретском стању максималног излаза. Ако стварни излаз у овом тренутку не одговара теоријској вредности, временске сметње се могу брзо отклонити, кварови опреме могу се идентификовати и ефикасност дијагностике може се побољшати.
3. Подржите координисани рад више сценарија „фотонапонског +“
Синергија фотонапонских система и складиштења енергије: У пројектима „фотонапонски системи + складиштење енергије“, систем служи као „очи“ за интелигентно управљање системом за складиштење енергије. Када се падови снаге предвиде унапред, систему за складиштење енергије може се наложити да се унапред празни како би „попунио празнину“. Ако се предвиди нагли пораст снаге, систему за складиштење енергије може се наложити да се припреми за пуњење како би се спречило цурење светлости и уравнотежила укупна излазна снага електране.
Вишеенергетска комплементарност: У интегрисаној бази енергије ветра, сунца, хидроенергије и складиштења, прецизно предвиђање фотонапонског излаза је вредан улаз за координисани и оптимизовани алгоритам диспечерске комплементарности више енергија.
Iv. Техничке предности HONDE система
Висока просторно-временска резолуција: Фреквенција узорковања може достићи неколико пута у минути, а просторна резолуција може идентификовати мала подручја фрагментираних облака, осигуравајући могућност снимања брзо променљивих услова у облаку.
Јака прилагодљивост окружењу: Опрема је опремљена аутоматским функцијама одмрзавања, декондензације и уклањања прашине, са нивоом заштите IP65 или вишим, што је чини погодном за различита тешка окружења електрана као што су висоравни, пустиње и приобална подручја.
Отворени интерфејс за податке: Подржава стандардне комуникационе протоколе (као што су Modbus TCP, IEC 61850), а подаци се могу беспрекорно интегрисати у SCADA систем, платформу за предвиђање снаге и систем за управљање складиштењем енергије електране.
Могућности edge computing-а: Неки алгоритми за анализу се завршавају на крају уређаја, смањујући ослањање на снагу cloud computing-а и побољшавајући брзину одзива и безбедност података.
V. Емпиријски случај: Укроћивање „сенки облака“ помоћу података
Велика фотонапонска електрана снаге 300 MW у Калифорнији, САД, налази се у приобалном и облачном подручју. Дуго је мучи ефекат сенке облака, што резултира значајним одступањима у предвиђању снаге и честим казнама за процену диспечерске управе мреже. Након примене система за праћење запремине облака HONDE и његове интеграције са постојећим моделом предвиђања:
Тачност ултракраткорочног предвиђања снаге електране у року од 15 минута побољшана је за 40%.
Расходи за помоћне услуге мреже због одступања од предвиђања смањени су за 60% у односу на претходни квартал.
Оптимизацијом стратегије рада складиштења енергије на основу предиктивних података, просечан дневни приход од циклуса пуњења и пражњења складиштења енергије повећан је за приближно 15%.
Руководилац рада електране је прокоментарисао: „Раније је облак био наш 'непријатељ', изненађујући нас.“ Сада нам HONDE систем омогућава да „видимо“ путању облака, која је постала „променљива“ за коју се можемо припремити и са којом се можемо носити унапред. Ово је потпуно трансформисало наш начин рада.“
Закључак
Како стопа пенетрације фотонапонске енергије наставља да расте у глобалном електроенергетском систему, управљање њеном волатилношћу еволуирало је од „проблема на нивоу електране“ до „изазова на нивоу система“. HONDE-ов систем за праћење запремине облака „Cloud Catcher“ је управо најсавременија технолошка опрема за решавање овог изазова. Он даје фотонапонским електранама драгоцено „предвиђање“ трансформишући неухватљиве услове облака на небу у квантификоване, следљиве и предвидљиве високодимензионалне токове података. Ово не само да значајно побољшава економску ефикасност и прилагођеност појединачних електрана, већ и пружа кључну и стабилну основу за изградњу новог електроенергетског система са високим уделом обновљиве енергије. Од пустиње Атакама у Чилеу до пустиње Гоби у Ћингхају, Кина, HONDE користи своје прецизне могућности перцепције неба како би помогао глобалним фотонапонским електранама да пређу облаке, постижући стабилнију, ефикаснију и вреднију производњу зелене енергије.
О компанији HONDE: Као иноватор у областима паметне енергије и прецизног праћења животне средине, HONDE је посвећен пружању комплетног решења за индустрију обновљивих извора енергије, од процене ресурса, прецизне перцепције до интелигентног рада и одржавања, кроз интеграцију интердисциплинарних технологија. Верујемо да су дубљи увид и предвиђање природних сила кључ за човечанство да постигне одрживу енергетску будућност.
За више информација о метеоролошким сензорима, обратите се компанији Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Веб-сајт компаније:www.hondetechco.com
Време објаве: 16. децембар 2025.