Introduktion: När solljus blir en "variabel"
Kärnan i solcellsproduktion är att omvandla solstrålningsenergi till elektrisk energi, och dess uteffekt påverkas direkt i realtid av flera meteorologiska parametrar såsom solinstrålning, omgivningstemperatur, vindhastighet och -riktning, luftfuktighet och nederbörd. Dessa parametrar är inte längre bara siffror i väderrapporter, utan viktiga "produktionsvariabler" som direkt påverkar kraftverkens kraftproduktionseffektivitet, utrustningens säkerhet och investeringsavkastning. Den automatiska väderstationen (AWS) har därmed förvandlats från ett vetenskapligt forskningsverktyg till en oumbärlig "sensorisk nerv" och "beslutsgrund" för moderna solcellskraftverk.
I. Flerdimensionell korrelation mellan kärnövervakningsparametrar och kraftverkseffektivitet
Den dedikerade automatiska väderstationen för solcellskraftverk har ett mycket anpassat övervakningssystem, och varje data är djupt knuten till kraftverkets drift:
Övervakning av solstrålning ("källavläsning" för kraftproduktion)
Total strålning (GHI): Den avgör direkt den totala energin som tas emot av solcellsmoduler och är den viktigaste indatan för att förutsäga kraftproduktion.
Direktstrålning (DNI) och spridd strålning (DHI): För solcellspaneler som använder spårningsfästen eller specifika bifaciala moduler är dessa data avgörande för att optimera spårningsstrategier och noggrant bedöma baksidans effektgenereringsförstärkning.
Användningsvärde: Den tillhandahåller oersättliga riktmärkesdata för prestandabedömning av kraftproduktion (PR-värdeberäkning), kortsiktiga prognoser för kraftproduktion och diagnos av energieffektivitet i kraftverk.
2. Omgivningstemperatur och komponentens bakplanstemperatur ("temperaturkoefficienten" för verkningsgrad)
Omgivningstemperatur: Den påverkar mikroklimatet och kylbehovet i kraftverket.
Modulens bakplattastemperatur: Uteffekten från solcellsmoduler minskar när temperaturen stiger (vanligtvis -0,3 % till -0,5 %/℃). Realtidsövervakning av bakplattans temperatur kan korrekt korrigera den förväntade uteffekten och identifiera onormal värmeavledning från komponenter eller potentiella hotspot-risker.
3. Vindhastighet och riktning (Det "tvåeggade svärdet" för säkerhet och kylning)
Strukturell säkerhet: Momentana starka vindar (som de som överstiger 25 m/s) utgör det ultimata testet för den mekaniska belastningsdimensioneringen av solcellsstödstrukturer och moduler. Vindhastighetsvarningar i realtid kan utlösa säkerhetssystemet och vid behov aktivera vindskyddsläget för den enaxliga spåraren (t.ex. "stormplats").
Naturlig kylning: Lämplig vindhastighet hjälper till att sänka komponenternas driftstemperatur, vilket indirekt förbättrar kraftproduktionens effektivitet. Data används för att analysera luftkylningseffekten och optimera arraylayouten och avståndet.
4. Relativ luftfuktighet och nederbörd (”varningssignaler” för drift och underhåll samt fel)
Hög luftfuktighet: Det kan orsaka PID-effekter (potentialinducerad dämpning), påskynda utrustningskorrosion och påverka isoleringens prestanda.
Nederbörd: Regndata kan användas för att korrelera och analysera komponenternas naturliga rengöringseffekt (en tillfällig ökning av kraftproduktionen) och vägleda planeringen av den bästa rengöringscykeln. Varningar för kraftigt regn är direkt relaterade till hur översvämningskontroll och dräneringssystem hanterar åtgärden.
5. Atmosfärstryck och andra parametrar (förfinade "hjälpfaktorer")
Den används för korrigering av bestrålningsdata med högre precision och analys på forskningsnivå.
Ii. Datadrivna smarta applikationsscenarier
Dataströmmen från den automatiska väderstationen, genom datainsamlaren och kommunikationsnätverket, flödar in i övervaknings- och datainsamlingssystemet (SCADA) och effektprognossystemet i det solcellsbaserade kraftverket, vilket ger upphov till flera intelligenta tillämpningar:
1. Noggrann förutsägelse av kraftproduktion och nätdistribution
Kortsiktig prognos (timmevis/dag-för-dag): Genom att kombinera realtidsbestrålning, molnkartor och numeriska väderprognoser (NWP) fungerar den som en central grund för elnätsavdelningar för att balansera volatiliteten i solcellsenergi och säkerställa elnätets stabilitet. Prognosens noggrannhet är direkt relaterad till kraftverkets bedömningsintäkter och marknadshandelsstrategin.
Ultrakortsiktig prediktion (minutnivå): Huvudsakligen baserad på övervakning av plötsliga förändringar i bestrålning i realtid (t.ex. molnpassage), används den för snabb respons från AGC (Automatic Generation Control) i kraftverk och jämn effektuttag.
2. Djupgående diagnos av kraftverkets prestanda samt optimering av drift och underhåll
Analys av prestandaförhållande (PR): Baserat på uppmätt bestrålning och komponenttemperaturdata, beräkna den teoretiska effektgenereringen och jämför den med den faktiska effektgenereringen. En långsiktig minskning av PR-värden kan tyda på komponentförfall, fläckar, hinder eller elektriska fel.
Intelligent rengöringsstrategi: Genom att utförligt analysera nederbörd, dammuppsamling (vilket indirekt kan utläsas genom bestrålningsdämpning), vindhastighet (damm) och förlustkostnader för elproduktion, genereras en ekonomiskt optimal rengöringsplan för komponenter dynamiskt.
Varning för utrustningens hälsa: Genom att jämföra skillnaderna i effektgenerering hos olika delmatriser under samma meteorologiska förhållanden kan fel i kombinerboxar, växelriktare eller strängnivåer snabbt lokaliseras.
3. Tillgångssäkerhet och riskhantering
Extremvädervarning: Ställ in tröskelvärden för starka vindar, kraftigt regn, kraftigt snöfall, extremt höga temperaturer etc. för att få automatiska varningar och vägleda drift- och underhållspersonal att vidta skyddsåtgärder som att dra åt, förstärka, dränera eller justera driftläget i förväg.
Försäkrings- och tillgångsvärdering: Tillhandahålla objektiva och kontinuerliga meteorologiska dataregister för att erbjuda tillförlitliga tredjepartsbevis för katastrofbedömning, försäkringsanspråk och transaktioner med kraftverkstillgångar.
III. Systemintegration och teknologiska trender
Moderna solcellsväderstationer utvecklas mot högre integration, större tillförlitlighet och intelligens.
Integrerad design: Strålningssensorn, temperatur- och fuktighetsmätaren, anemometern, datainsamlaren och strömförsörjningen (solpanel + batteri) är integrerade i ett stabilt och korrosionsbeständigt mastsystem, vilket möjliggör snabb installation och underhållsfri drift.
2. Hög precision och hög tillförlitlighet: Sensorkvaliteten närmar sig andra eller till och med första nivåns standard, med självdiagnos och självkalibreringsfunktioner för att säkerställa långsiktig noggrannhet och stabilitet hos data.
3. Integrering av edge computing och AI: Genomför preliminär databehandling och anomalibedömning vid stationens ände för att minska bördan av dataöverföring. Genom att integrera AI-bildigenkänningsteknik och använda en full-sky-avbildare för att identifiera molntyper och molnvolymer, förbättras noggrannheten i ultrakortsiktiga förutsägelser ytterligare.
4. Digital tvilling och virtuellt kraftverk: Meteorologiska stationsdata, som exakt inmatning från den fysiska världen, driver den digitala tvillingmodellen av det solcellsbaserade kraftverket för att genomföra kraftgenereringssimulering, felprediktion och optimering av drift- och underhållsstrategi i det virtuella rummet.
Iv. Tillämpningsfall och värdekvantifiering
Ett solcellskraftverk på 100 MW beläget i ett komplext bergsområde har, efter att ha installerat ett mikrometeorologiskt övervakningsnätverk bestående av sex transformatorstationer, uppnått:
Noggrannheten i kortsiktiga effektprognoser har förbättrats med cirka 5 %, vilket avsevärt minskar böterna för nätbedömning.
Genom intelligent rengöring baserad på meteorologiska data minskas den årliga rengöringskostnaden med 15 %, medan elförlusten orsakad av fläckar minskar med mer än 2 %.
Under ett kraftigt konvektivt väder aktiverades vindskyddsläget två timmar i förväg baserat på varningen för stark vind, vilket förhindrade eventuella skador på stödet. Det uppskattas att förlusten minskades med flera miljoner yuan.
Slutsats: Från att ”förlita sig på naturen för sitt uppehälle” till att ”handla i enlighet med naturen”
Användningen av automatiska väderstationer markerar ett skifte i driften av solcellskraftverk från att förlita sig på erfarenhet och omfattande hantering till en ny era av vetenskaplig, förfinad och intelligent hantering centrerad kring data. Det gör det möjligt för solcellskraftverk att inte bara "se" solljuset utan också "förstå" vädret, vilket maximerar värdet av varje solstråle och förbättrar kraftproduktionens intäkter och tillgångssäkerheten under hela livscykeln. I takt med att solcellskraft blir den viktigaste kraften i den globala energiomställningen, kommer den strategiska positionen för den automatiska väderstationen, som fungerar som dess "intelligenta öga", säkerligen att bli alltmer framträdande.
För mer information om väderstationer,
vänligen kontakta Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Företagets webbplats:www.hondetechco.com
Publiceringstid: 17 dec 2025