En el procés de generació d'energia fotovoltaica que s'està convertint en una font d'energia important, la seva intermitència i volatilitat inherents s'estan convertint en el major repte per a l'absorció de la xarxa i els ingressos de les centrals elèctriques. I la variable central d'aquest repte són precisament els núvols en constant canvi al cel. Les previsions meteorològiques tradicionals i els mesuradors de radiació total són difícils de capturar la generació, la dissipació i el moviment dels núvols a nivell de minut. Per aquest motiu, l'empresa HONDE ha llançat el sistema de monitorització de núvols d'alta precisió "Cloud Catcher" dissenyat específicament per a centrals fotovoltaiques. Aquest sistema, descodificant les condicions dels núvols al cel en temps real i quantitativament, s'està convertint en un "punt d'avançada de dades" per millorar la precisió de la predicció d'energia de les centrals elèctriques, optimitzar la programació d'operacions i manteniment i maximitzar els ingressos per generació d'energia.
I. Valors fonamentals: de "suportar passivament les fluctuacions" a "predir activament els canvis"
Els núvols són el factor principal que causa fluctuacions brusques en la potència de sortida de les centrals fotovoltaiques (conegut comunament com a "efecte ombra dels núvols"). La missió principal del sistema de monitorització del volum de núvols HONDE és proporcionar a les centrals elèctriques capacitats de predicció crucials a ultracurt termini (els propers 5-30 minuts), el valor de les quals abasta tres dimensions: la generació d'energia, les xarxes elèctriques i el mercat.
1. Per a la central elèctrica en si: predir amb precisió pujades o baixades de tensió sobtades, proporcionant un temps de preparació crític per a la càrrega i descàrrega del sistema d'emmagatzematge d'energia intern i l'arrencada i l'aturada dels equips, reduint el desgast dels equips i les pèrdues de generació d'energia.
2. Per al despatx de la xarxa elèctrica: proporcionar dades de predicció de generació d'energia a ultracurt termini d'alta precisió per ajudar la xarxa elèctrica a equilibrar la potència en temps real, alleujar la pressió de regulació de freqüència causada per les fluctuacions fotovoltaiques i millorar la capacitat de la xarxa elèctrica per allotjar i garantir la seguretat de les energies renovables.
3. Per al mercat elèctric: quan es participa en el mercat spot o en el mercat de serveis auxiliars, unes prediccions més precises impliquen menys penalitzacions per biaix de predicció i millors estratègies de cotització, cosa que es tradueix directament en uns rendiments comercials més elevats.
Ii. Principi tècnic: L'"ull que tot ho veu" del cel
El monitor de cobertura de núvols HONDE no és només un dispositiu meteorològic, sinó un sistema d'imatges del cel basat en tecnologies avançades d'anàlisi òptica i d'imatges.
Escaneig panoràmic de doble vista: el sistema normalment està compost per una càmera de cel complet i un seguidor solar amb lent d'ull de peix. La càmera de cel complet captura contínuament imatges de núvols de tot el cel en un angle de 180°, mentre que el seguidor solar enfoca amb precisió la zona al voltant del sol per controlar els núvols prims o fragmentats que poden causar obstruccions.
Algoritme intel·ligent de reconeixement d'imatges: equipat amb l'algoritme d'IA desenvolupat independentment per HONDE, realitza anàlisis en temps real de les imatges del cel capturades.
Quantificació de núvols: calcular amb precisió el volum total del núvol i el gruix de la capa de núvols (gruix òptic).
Vectorització del moviment dels núvols: mitjançant l'anàlisi contínua d'imatges, es calcula la velocitat de moviment, la direcció i la trajectòria de la capa de núvols.
Classificació i identificació de núvols: Distingir diferents tipus de núvols com ara núvols cúmuls, núvols estratocúmuls i núvols cirrus. La seva transmitància de llum i els seus patrons de moviment varien, i els seus impactes en la generació d'energia també són diferents.
Iii. Estratègies d'aplicació en tot l'escenari de les centrals fotovoltaiques
L'entrada principal per a la predicció de potència a ultracurt termini
Aplicació: El sistema integra dades de cobertura de núvols, velocitat dels núvols i direcció dels núvols en temps real amb previsions meteorològiques numèriques, coordenades geogràfiques de centrals elèctriques i models de disseny de components.
Sortida: Desplaceu-vos per generar el diagrama de seqüència "ombra de núvol" que la central elèctrica pot experimentar en els propers 5 a 30 minuts, predient amb precisió quan cada núvol bloquejarà quina part del conjunt i quanta potència disminuirà.
Benefici: Reduir l'error quadràtic mitjà de les prediccions a ultracurt termini entre un 30% i un 50%, cosa que proporciona un valuós temps de presa de decisions per al despatx de la xarxa elèctrica.
2. Optimitzar l'operació i el manteniment, així com la gestió d'actius de les grans centrals elèctriques
Guia d'inspecció intel·ligent: quan es detecta que una gran àrea de núvols espessos cobrirà una determinada zona de la central elèctrica durant molt de temps, es poden enviar drons automàticament o es pot organitzar personal perquè vagi a aquesta zona per a operacions d'inspecció o neteja, aprofitant al màxim el període de baixa demanda de generació d'energia i millorant l'eficiència del funcionament i el manteniment.
Assistència per al diagnòstic del rendiment: Durant les hores clares i sense núvols, la central elèctrica hauria d'estar en l'estat teòric de màxima producció. Si la producció real en aquest moment no coincideix amb el valor teòric, es poden eliminar ràpidament les interferències meteorològiques, identificar les fallades de l'equip i millorar l'eficiència del diagnòstic.
3. Donar suport al funcionament coordinat de múltiples escenaris de "fotovoltaica +"
Sinergia entre fotovoltaica i emmagatzematge d'energia: En els projectes de "fotovoltaica + emmagatzematge d'energia", el sistema serveix com a "ulls" per al control intel·ligent del sistema d'emmagatzematge d'energia. Quan es preveuen caigudes de potència amb antelació, es pot instruir el sistema d'emmagatzematge d'energia perquè es descarregui per endavant per "omplir el buit". Si es preveu un augment sobtat de potència, es pot instruir el sistema d'emmagatzematge d'energia perquè es prepari per a la càrrega per evitar l'abandonament de la llum i suavitzar la potència de sortida total de la central elèctrica.
Complementarietat multienergètica: En la base integrada d'energia eòlica, solar, hidroelèctrica i emmagatzematge, la predicció precisa de la producció fotovoltaica és una entrada d'alt valor per a l'algoritme de despatx coordinat i optimitzat de la complementarietat multienergètica.
Iv. Avantatges tècnics del sistema HONDE
Alta resolució espaciotemporal: la freqüència de mostreig pot arribar a diverses vegades per minut i la resolució espacial pot identificar petites àrees de núvols fragmentats, garantint la capacitat de capturar les condicions dels núvols que canvien ràpidament.
Forta adaptabilitat ambiental: l'equip està equipat amb funcions automàtiques de descongelació, descondensació i eliminació de pols, amb un nivell de protecció IP65 o superior, cosa que el fa adequat per a diversos entorns de centrals elèctriques difícils com ara altiplans, deserts i zones costaneres.
Interfície de dades oberta: admet protocols de comunicació estàndard (com ara Modbus TCP, IEC 61850) i les dades es poden integrar perfectament al sistema SCADA, a la plataforma de predicció d'energia i al sistema de gestió d'emmagatzematge d'energia de la central elèctrica.
Capacitats de computació perimetral: alguns algoritmes d'anàlisi es completen al dispositiu, cosa que redueix la dependència de la potència de la computació al núvol i millora la velocitat de resposta i la seguretat de les dades.
V. Cas empíric: Domant les “ombres dels núvols” amb dades
Una central fotovoltaica a gran escala de 300 MW a Califòrnia, EUA, està situada en una zona costanera i ennuvolada. Durant molt de temps ha patit problemes per l'efecte d'ombra dels núvols, que provoca desviacions significatives en la predicció de potència i multes freqüents per a l'avaluació del despatx de la xarxa. Després de desplegar el sistema de monitorització del volum de núvols HONDE i integrar-lo amb el model de predicció existent:
La precisió de la predicció de potència a ultracurt termini de 15 minuts de la central elèctrica s'ha millorat en un 40%.
La despesa en serveis auxiliars de la xarxa a causa de la desviació de la predicció va disminuir un 60% respecte al trimestre anterior.
En optimitzar l'estratègia operativa de l'emmagatzematge d'energia basada en dades predictives, els ingressos mitjans diaris del cicle de càrrega i descàrrega de l'emmagatzematge d'energia han augmentat aproximadament un 15%.
El gerent d'operacions de la central elèctrica va comentar: "Abans, el núvol era el nostre 'enemic', que ens agafava desprevinguts". Ara, el sistema HONDE ens permet "veure" la trajectòria del núvol, que s'ha convertit en una "variable" per a la qual podem preparar-nos i afrontar-la amb antelació. Això ha transformat completament el nostre mode d'operació".
Conclusió
A mesura que la taxa de penetració de l'energia fotovoltaica continua augmentant en el sistema elèctric global, la seva gestió de la volatilitat ha evolucionat d'un "problema a nivell de central elèctrica" a un "repte a nivell de sistema". El sistema de monitorització del volum de núvols "Cloud Catcher" de HONDE és precisament l'equip tecnològic d'avantguarda per abordar aquest repte. Dota les centrals fotovoltaiques d'una valuosa "previsió" transformant les condicions de núvols difícils d'aconseguir al cel en fluxos de dades d'alta dimensionalitat quantificables, rastrejables i predictibles. Això no només millora significativament l'eficiència econòmica i la facilitat de les centrals elèctriques individuals, sinó que també proporciona una base crucial i estable per a la construcció d'un nou sistema elèctric amb una alta proporció d'energia renovable. Des del desert d'Atacama a Xile fins al desert del Gobi a Qinghai, Xina, HONDE està aprofitant les seves capacitats de percepció precisa del cel per ajudar les centrals fotovoltaiques globals a travessar els núvols, aconseguint una producció d'energia verda més estable, eficient i valuosa.
Sobre HONDE: Com a innovador en els camps de l'energia intel·ligent i la monitorització ambiental precisa, HONDE es compromet a proporcionar una solució completa per a la indústria de les energies renovables, que abasta des de l'avaluació de recursos i la percepció precisa fins al funcionament i manteniment intel·ligents, mitjançant la integració de tecnologies interdisciplinàries. Creiem que una comprensió i predicció més profundes de les forces naturals són la clau perquè la humanitat aconsegueixi un futur energètic sostenible.
Per obtenir més informació sobre els sensors meteorològics, poseu-vos en contacte amb Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Lloc web de l'empresa:www.hondetechco.com
Data de publicació: 16 de desembre de 2025