Introduksjon: Når sollys blir en «variabel»
Kjernen i solcelledrevet kraftproduksjon er å konvertere solstrålingsenergi til elektrisk energi, og utgangseffekten påvirkes direkte i sanntid av flere meteorologiske parametere som solinnstråling, omgivelsestemperatur, vindhastighet og -retning, luftfuktighet og nedbør. Disse parameterne er ikke lenger bare tall i værmeldinger, men viktige «produksjonsvariabler» som direkte påvirker kraftproduksjonseffektiviteten til kraftverk, utstyrssikkerhet og investeringsavkastning. Den automatiske værstasjonen (AWS) har dermed forvandlet seg fra et vitenskapelig forskningsverktøy til en uunnværlig «sensorisk nerve» og «beslutningsgrunnlag» for moderne solcelledrevne kraftverk.
I. Flerdimensjonal korrelasjon mellom kjerneovervåkingsparametere og kraftverkseffektivitet
Den dedikerte automatiske værstasjonen for solcelleanlegg har et svært tilpasset overvåkingssystem, og hver eneste dataenhet er dypt knyttet til driften av kraftverket:
Overvåking av solstråling («kildemåling» for kraftproduksjon)
Total stråling (GHI): Den bestemmer direkte den totale energien som mottas av solcellemoduler og er den viktigste inndataen for kraftproduksjonsprediksjon.
Direkte stråling (DNI) og spredt stråling (DHI): For solcellepaneler som bruker sporingsbraketter eller spesifikke bifaciale moduler, er disse dataene avgjørende for å optimalisere sporingsstrategier og nøyaktig vurdere baksides kraftgenereringsgevinst.
Bruksverdi: Den gir uerstattelige referansedata for ytelsesmåling av kraftproduksjon (PR-verdiberegning), kortsiktig prognose for kraftproduksjon og diagnose av energieffektivitet i kraftverk.
2. Omgivelsestemperatur og komponentens bakplantemperatur (effektivitetens «temperaturkoeffisient»)
Omgivelsestemperatur: Den påvirker mikroklimaet og kjølebehovet til kraftverket.
Bakplatetemperaturen til modulen: Utgangseffekten til solcellemoduler avtar når temperaturen stiger (vanligvis -0,3 % til -0,5 %/℃). Sanntidsovervåking av bakplatetemperaturen kan nøyaktig korrigere forventet effekt og identifisere unormal varmespredning fra komponenter eller potensielle hotspot-farer.
3. Vindhastighet og -retning (Det «tveeggede sverdet» for sikkerhet og kjøling)
Strukturell sikkerhet: Momentan sterk vind (som over 25 m/s) er den ultimate testen for mekanisk belastningsdesign av solcellebærende konstruksjoner og moduler. Vindhastighetsvarsler i sanntid kan utløse sikkerhetssystemet, og om nødvendig aktivere vindbeskyttelsesmodusen til den enaksede sporeren (for eksempel «stormlokasjon»).
Naturlig kjøling: Passende vindhastighet bidrar til å senke driftstemperaturen til komponenter, noe som indirekte forbedrer effektiviteten i kraftproduksjonen. Dataene brukes til å analysere luftkjølingseffekten og optimalisere paneloppsettet og avstanden mellom panelene.
4. Relativ fuktighet og nedbør («varselsignaler» for drift og vedlikehold og feil)
Høy luftfuktighet: Det kan forårsake PID-effekter (potensialindusert demping), akselerere utstyrskorrosjon og påvirke isolasjonsytelsen.
Nedbør: Nedbørsdata kan brukes til å korrelere og analysere den naturlige rengjøringseffekten av komponenter (en midlertidig økning i kraftproduksjon), og veilede planleggingen av den beste rengjøringssyklusen. Varsler om kraftig regn er direkte relatert til responsen til flomkontroll- og dreneringssystemer.
5. Atmosfærisk trykk og andre parametere (raffinerte «hjelpefaktorer»)
Den brukes til korrigering av bestrålingsdata med høyere presisjon og analyser på forskningsnivå.
Ii. Datadrevne scenarier for smarte applikasjoner
Datastrømmen fra den automatiske værstasjonen, gjennom datainnsamleren og kommunikasjonsnettverket, flyter inn i overvåkings- og datainnsamlingssystemet (SCADA) og effektforutsigelsessystemet til det solcelledrevne kraftverket, noe som gir opphav til flere intelligente applikasjoner:
1. Nøyaktig prediksjon av kraftproduksjon og nettfordeling
Kortsiktig prognose (per time/dag): Ved å kombinere sanntidsstråling, skykart og numeriske værmeldinger (NWP), fungerer den som kjernegrunnlaget for kraftnettets avdelinger for å balansere volatiliteten i solcellepaneler og sikre stabiliteten i kraftnettet. Prediksjonsnøyaktigheten er direkte relatert til kraftverkets vurderingsinntekter og markedshandelsstrategien.
Ultrakortsiktig prediksjon (minuttnivå): Hovedsakelig basert på overvåking av plutselige endringer i bestråling i sanntid (for eksempel skypassering), brukes den til rask respons fra AGC (Automatic Generation Control) i kraftverk og jevn effektutgang.
2. Dybdediagnose av kraftverkets ytelse og optimalisering av drift og vedlikehold
Analyse av ytelsesforhold (PR): Basert på den målte bestrålingen og komponenttemperaturdataene, beregn den teoretiske effektgenereringen og sammenlign den med den faktiske effektgenereringen. En langsiktig nedgang i PR-verdier kan indikere komponentforfall, flekker, blokkeringer eller elektriske feil.
Intelligent rengjøringsstrategi: Ved å analysere nedbør, støvopphopning (som kan utledes indirekte gjennom bestrålingsdemping), vindhastighet (støv) og tapskostnader for strømproduksjon, genereres en økonomisk optimal rengjøringsplan for komponenter dynamisk.
Advarsel om utstyrshelse: Ved å sammenligne forskjellene i strømproduksjon i forskjellige underarrayer under de samme meteorologiske forholdene, kan feil i kombinerbokser, omformere eller strengnivåer raskt lokaliseres.
3. Sikkerhet og risikostyring for eiendeler
Ekstremværvarsling: Sett terskler for sterk vind, kraftig regn, kraftig snø, ekstremt høye temperaturer osv. for å oppnå automatiske varsler og veilede drifts- og vedlikeholdspersonell til å iverksette beskyttelsestiltak som å stramme, forsterke, drenere eller justere driftsmodusen på forhånd.
Forsikrings- og eiendelsevaluering: Sørg for objektive og kontinuerlige meteorologiske dataregistreringer for å tilby pålitelig tredjepartsbevis for vurdering av katastrofetap, forsikringskrav og transaksjoner med kraftverkseiendommer.
III. Systemintegrasjon og teknologiske trender
Moderne solcelledrevne værstasjoner utvikler seg mot høyere integrasjon, større pålitelighet og intelligens.
Integrert design: Strålingssensoren, temperatur- og fuktighetsmåleren, anemometeret, datainnsamleren og strømforsyningen (solcellepanel + batteri) er integrert i et stabilt og korrosjonsbestandig mastesystem, noe som muliggjør rask utplassering og vedlikeholdsfri drift.
2. Høy presisjon og høy pålitelighet: Sensorkvaliteten nærmer seg andrenivå- eller til og med førstenivåstandarden, med selvdiagnose- og selvkalibreringsfunksjoner for å sikre langsiktig nøyaktighet og stabilitet til dataene.
3. Integrering av edge computing og AI: Gjennomfør foreløpig databehandling og anomalivurdering ved stasjonsenden for å redusere byrden av dataoverføring. Ved å integrere AI-bildegjenkjenningsteknologi og bruke et full-sky-kamera for å hjelpe til med å identifisere skytyper og skyvolumer, forbedres nøyaktigheten til ultrakortsiktige prediksjoner ytterligere.
4. Digital tvilling og virtuelt kraftverk: Meteorologiske stasjonsdata, som presis input fra den fysiske verden, driver den digitale tvillingmodellen til det solcelledrevne kraftverket til å utføre kraftproduksjonssimulering, feilprediksjon og optimalisering av drifts- og vedlikeholdsstrategi i det virtuelle rommet.
Iv. Søknadstilfeller og verdikvantifisering
Et solcelleanlegg på 100 MW som ligger i et komplekst fjellområde, har etter å ha distribuert et mikrometeorologisk overvåkingsnettverk bestående av seks transformatorstasjoner, oppnådd:
Nøyaktigheten til kortsiktige effektforutsigelser har forbedret seg med omtrent 5 %, noe som reduserer bøtene for nettvurdering betydelig.
Gjennom intelligent rengjøring basert på meteorologiske data reduseres den årlige rengjøringskostnaden med 15 %, mens strømtapet forårsaket av flekker reduseres med mer enn 2 %.
Under sterkt konvektivt vær ble vindskjermingsmodusen aktivert to timer i forveien basert på varselet om sterk vind, noe som forhindret mulig skade på støtten. Det er anslått at tapet ble redusert med flere millioner yuan.
Konklusjon: Fra «Å leve av naturen» til «Å handle i samsvar med naturen»
Bruken av automatiske værstasjoner markerer et skifte i driften av solcelleanlegg fra å stole på erfaring og omfattende styring til en ny æra med vitenskapelig, raffinert og intelligent styring sentrert rundt data. Det gjør det mulig for solcelleanlegg ikke bare å «se» sollyset, men også å «forstå» været, og dermed maksimere verdien av hver solstråle og forbedre kraftproduksjonsinntektene og aktivasikkerheten gjennom hele livssyklusen. Etter hvert som solcelleanlegg blir hovedkraften i den globale energiomstillingen, vil den strategiske posisjonen til den automatiske værstasjonen, som fungerer som dens «intelligente øye», bli stadig mer fremtredende.
For mer informasjon om værstasjoner,
Ta kontakt med Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Selskapets nettside:www.hondetechco.com
Publiseringstid: 17. desember 2025