การรับรู้ที่แม่นยำ การผลิตพลังงานอัจฉริยะ: การเพิ่มประสิทธิภาพและการปกป้องสถานีตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

บทนำ: เมื่อแสงแดดกลายเป็น “ตัวแปร”

หัวใจสำคัญของการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์คือการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า และกำลังไฟฟ้าที่ได้นั้นได้รับผลกระทบโดยตรงจากปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยาหลายประการแบบเรียลไทม์ เช่น ความเข้มของแสงอาทิตย์ อุณหภูมิแวดล้อม ความเร็วและทิศทางลม ความชื้นในบรรยากาศ และปริมาณน้ำฝน ปัจจัยเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงตัวเลขในรายงานสภาพอากาศอีกต่อไป แต่เป็น “ตัวแปรการผลิต” ที่สำคัญซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า ความปลอดภัยของอุปกรณ์ และผลตอบแทนจากการลงทุนของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้น สถานีตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติ (AWS) จึงได้เปลี่ยนจากเครื่องมือวิจัยทางวิทยาศาสตร์ไปเป็น “ประสาทรับรู้” และ “รากฐานการตัดสินใจ” ที่ขาดไม่ได้สำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สมัยใหม่

I. ความสัมพันธ์หลายมิติระหว่างพารามิเตอร์การตรวจสอบหลักและประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้า
สถานีตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติเฉพาะสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ได้สร้างระบบตรวจสอบที่ปรับแต่งได้สูง และข้อมูลทุกชิ้นมีความเชื่อมโยงอย่างลึกซึ้งกับการทำงานของโรงไฟฟ้า:
การตรวจสอบรังสีแสงอาทิตย์ (“การวัดแหล่งกำเนิด” สำหรับการผลิตไฟฟ้า)
ปริมาณรังสีรวม (GHI): เป็นตัวกำหนดพลังงานโดยรวมที่แผงโซลาร์เซลล์ได้รับโดยตรง และเป็นปัจจัยสำคัญที่สุดสำหรับการคาดการณ์การผลิตพลังงาน
รังสีโดยตรง (DNI) และรังสีที่กระเจิง (DHI): สำหรับแผงโซลาร์เซลล์ที่ใช้โครงยึดติดตามแสงอาทิตย์หรือโมดูลสองด้านแบบพิเศษ ข้อมูลนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับกลยุทธ์การติดตามแสงอาทิตย์ให้เหมาะสม และการประเมินผลกำไรจากการผลิตพลังงานด้านหลังได้อย่างแม่นยำ
คุณค่าในการใช้งาน: เป็นข้อมูลมาตรฐานที่หาที่ไหนมาทดแทนไม่ได้ สำหรับการเปรียบเทียบประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้า (การคำนวณค่า PR) การพยากรณ์การผลิตไฟฟ้าในระยะสั้น และการวินิจฉัยประสิทธิภาพการใช้พลังงานของโรงไฟฟ้า

2. อุณหภูมิแวดล้อมและอุณหภูมิของแผงวงจรด้านหลังของชิ้นส่วน (ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพตามอุณหภูมิ)
อุณหภูมิแวดล้อม: มีผลต่อสภาพอากาศภายในโรงไฟฟ้าและความต้องการในการระบายความร้อน
อุณหภูมิด้านหลังของแผงโซลาร์เซลล์: กำลังไฟฟ้าที่ได้จากแผงโซลาร์เซลล์จะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น (โดยทั่วไปประมาณ -0.3% ถึง -0.5% ต่อองศาเซลเซียส) การตรวจสอบอุณหภูมิของแผงด้านหลังแบบเรียลไทม์สามารถช่วยแก้ไขกำลังไฟฟ้าที่คาดหวังได้อย่างแม่นยำ และระบุการกระจายความร้อนที่ผิดปกติของชิ้นส่วนหรือจุดร้อนที่อาจเป็นอันตรายได้

3. ความเร็วและทิศทางลม (ซึ่งเป็น “ดาบสองคม” ของความปลอดภัยและการระบายความร้อน)
ความปลอดภัยของโครงสร้าง: ลมแรงฉับพลัน (เช่น ลมที่มีความเร็วเกิน 25 เมตร/วินาที) ถือเป็นบททดสอบขั้นสูงสุดสำหรับการออกแบบรับน้ำหนักเชิงกลของโครงสร้างรองรับและแผงโซลาร์เซลล์ การแจ้งเตือนความเร็วลมแบบเรียลไทม์สามารถกระตุ้นระบบรักษาความปลอดภัย และเมื่อจำเป็น จะเปิดใช้งานโหมดป้องกันลมของระบบติดตามแกนเดียว (เช่น "ตำแหน่งพายุ")
การระบายความร้อนตามธรรมชาติ: ความเร็วลมที่เหมาะสมช่วยลดอุณหภูมิการทำงานของชิ้นส่วนต่างๆ ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการผลิตพลังงานเพิ่มขึ้นทางอ้อม ข้อมูลที่ได้จะถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ผลของการระบายความร้อนด้วยอากาศ และปรับรูปแบบและการจัดเรียงแผงโซลาร์เซลล์ให้เหมาะสมที่สุด

4. ความชื้นสัมพัทธ์และปริมาณน้ำฝน (“สัญญาณเตือน” สำหรับการใช้งาน การบำรุงรักษา และข้อผิดพลาด)
ความชื้นสูง: อาจก่อให้เกิดปรากฏการณ์ PID (Potential-induced Attenuation) เร่งการกัดกร่อนของอุปกรณ์ และส่งผลต่อประสิทธิภาพของฉนวน
ปริมาณน้ำฝน: ข้อมูลปริมาณน้ำฝนสามารถนำมาใช้เพื่อหาความสัมพันธ์และวิเคราะห์ผลกระทบจากการทำความสะอาดตามธรรมชาติของส่วนประกอบต่างๆ (การเพิ่มกำลังการผลิตชั่วคราว) และเป็นแนวทางในการวางแผนรอบการทำความสะอาดที่ดีที่สุด คำเตือนเรื่องฝนตกหนักมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับการตอบสนองของระบบควบคุมน้ำท่วมและระบบระบายน้ำ

5. ความดันบรรยากาศและพารามิเตอร์อื่นๆ (ปัจจัยเสริมที่ปรับปรุงแล้ว)
ใช้สำหรับแก้ไขข้อมูลความเข้มของแสงที่มีความแม่นยำสูง และการวิเคราะห์ในระดับงานวิจัย

ii. สถานการณ์การใช้งานแอปพลิเคชันอัจฉริยะที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล
ข้อมูลจากสถานีตรวจวัดอากาศอัตโนมัติ จะถูกส่งผ่านตัวเก็บรวบรวมข้อมูลและเครือข่ายการสื่อสาร ไปยังระบบตรวจสอบและเก็บรวบรวมข้อมูล (SCADA) และระบบพยากรณ์กำลังไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้เกิดแอปพลิเคชันอัจฉริยะหลากหลายรูปแบบ:
1. การคาดการณ์การผลิตพลังงานและการจ่ายพลังงานเข้าสู่ระบบโครงข่ายไฟฟ้าอย่างแม่นยำ
การพยากรณ์ระยะสั้น (รายชั่วโมง/รายวัน): การผสมผสานข้อมูลการฉายรังสีแบบเรียลไทม์ แผนที่เมฆ และการพยากรณ์สภาพอากาศเชิงตัวเลข (NWP) ถือเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับหน่วยงานควบคุมการจ่ายไฟฟ้าเพื่อรักษาสมดุลของความผันผวนของพลังงานแสงอาทิตย์และสร้างความมั่นคงให้กับระบบไฟฟ้า ความแม่นยำในการพยากรณ์มีความสัมพันธ์โดยตรงกับรายได้ที่ประเมินได้ของโรงไฟฟ้าและกลยุทธ์การซื้อขายในตลาด
การพยากรณ์ระยะสั้นมาก (ระดับนาที): ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของความเข้มแสงอาทิตย์แบบเรียลไทม์ (เช่น การเคลื่อนที่ของเมฆ) ซึ่งใช้สำหรับการตอบสนองอย่างรวดเร็วของระบบควบคุมการผลิตอัตโนมัติ (AGC) ภายในโรงไฟฟ้า และการส่งกระแสไฟฟ้าอย่างราบรื่น

2. การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับประสิทธิภาพการทำงานของโรงไฟฟ้า การดำเนินงาน และการเพิ่มประสิทธิภาพการบำรุงรักษา
การวิเคราะห์อัตราส่วนประสิทธิภาพ (PR): จากข้อมูลการฉายรังสีและอุณหภูมิของชิ้นส่วนที่วัดได้ ให้คำนวณกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ตามทฤษฎีและเปรียบเทียบกับกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จริง การลดลงของค่า PR ในระยะยาวอาจบ่งชี้ถึงการเสื่อมสภาพของชิ้นส่วน คราบสกปรก สิ่งกีดขวาง หรือความผิดปกติทางไฟฟ้า
กลยุทธ์การทำความสะอาดอัจฉริยะ: ด้วยการวิเคราะห์อย่างครอบคลุมเกี่ยวกับปริมาณน้ำฝน การสะสมของฝุ่น (ซึ่งสามารถอนุมานได้โดยอ้อมจากการลดทอนของรังสี) ความเร็วลม (ฝุ่น) และต้นทุนการสูญเสียในการผลิตพลังงาน แผนการทำความสะอาดส่วนประกอบที่เหมาะสมที่สุดในเชิงเศรษฐกิจจึงถูกสร้างขึ้นแบบไดนามิก
คำเตือนเกี่ยวกับสภาพอุปกรณ์: การเปรียบเทียบความแตกต่างของการผลิตพลังงานของกลุ่มย่อยต่างๆ ภายใต้สภาวะทางอุตุนิยมวิทยาเดียวกัน จะช่วยให้สามารถระบุตำแหน่งความผิดพลาดในกล่องรวมสายไฟ อินเวอร์เตอร์ หรือระดับสายได้อย่างรวดเร็ว

3. การรักษาความปลอดภัยของสินทรัพย์และการบริหารความเสี่ยง
ระบบแจ้งเตือนสภาพอากาศรุนแรง: ตั้งค่าเกณฑ์สำหรับลมแรง ฝนตกหนัก หิมะตกหนัก อุณหภูมิสูงจัด ฯลฯ เพื่อให้ระบบแจ้งเตือนอัตโนมัติ และแนะนำบุคลากรด้านการปฏิบัติงานและการบำรุงรักษาให้ใช้มาตรการป้องกัน เช่น การขันให้แน่น การเสริมความแข็งแรง การระบายน้ำ หรือการปรับโหมดการทำงานล่วงหน้า
การประกันภัยและการประเมินสินทรัพย์: จัดทำบันทึกข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยาที่เป็นกลางและต่อเนื่อง เพื่อเป็นหลักฐานที่น่าเชื่อถือจากบุคคลที่สามสำหรับการประเมินความเสียหายจากภัยพิบัติ การเรียกร้องค่าสินไหมทดแทน และการทำธุรกรรมสินทรัพย์โรงไฟฟ้า

iii. การบูรณาการระบบและแนวโน้มทางเทคโนโลยี
สถานีตรวจวัดสภาพอากาศพลังงานแสงอาทิตย์สมัยใหม่กำลังพัฒนาไปสู่การบูรณาการที่สูงขึ้น ความน่าเชื่อถือ และความอัจฉริยะที่มากขึ้น
การออกแบบแบบบูรณาการ: เซ็นเซอร์วัดรังสี เครื่องวัดอุณหภูมิและความชื้น เครื่องวัดความเร็วลม เครื่องเก็บข้อมูล และแหล่งจ่ายไฟ (แผงโซลาร์เซลล์ + แบตเตอรี่) ถูกรวมเข้าไว้ในระบบเสาที่มั่นคงและทนต่อการกัดกร่อน ทำให้สามารถติดตั้งได้อย่างรวดเร็วและใช้งานได้โดยไม่ต้องบำรุงรักษา
2. ความแม่นยำสูงและความน่าเชื่อถือสูง: เซ็นเซอร์มีคุณภาพใกล้เคียงกับมาตรฐานระดับสองหรือระดับหนึ่ง มีฟังก์ชันการวินิจฉัยตนเองและการปรับเทียบตนเอง เพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องและความเสถียรของข้อมูลในระยะยาว
3. การบูรณาการการประมวลผลแบบเอดจ์และปัญญาประดิษฐ์: ดำเนินการประมวลผลข้อมูลเบื้องต้นและตัดสินความผิดปกติที่สถานีปลายทางเพื่อลดภาระการส่งข้อมูล โดยการบูรณาการเทคโนโลยีการจดจำภาพด้วยปัญญาประดิษฐ์และการใช้กล้องถ่ายภาพท้องฟ้าเต็มรูปแบบเพื่อช่วยในการระบุประเภทและปริมาณของเมฆ จะช่วยเพิ่มความแม่นยำของการพยากรณ์ระยะสั้นมากยิ่งขึ้น
4. แบบจำลองดิจิทัลและโรงไฟฟ้าเสมือนจริง: ข้อมูลจากสถานีตรวจวัดสภาพอากาศ ซึ่งเป็นข้อมูลป้อนเข้าที่แม่นยำจากโลกทางกายภาพ จะขับเคลื่อนแบบจำลองดิจิทัลของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อทำการจำลองการผลิตพลังงาน การทำนายความผิดพลาด และการเพิ่มประสิทธิภาพกลยุทธ์การดำเนินงานและการบำรุงรักษาในพื้นที่เสมือนจริง

4. กรณีศึกษาการประยุกต์ใช้และการประเมินมูลค่า
สถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 100 เมกะวัตต์ ซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่ภูเขาสูงที่ซับซ้อน ได้ดำเนินการติดตั้งเครือข่ายตรวจวัดสภาพอากาศขนาดเล็กซึ่งประกอบด้วยสถานีย่อย 6 แห่ง และประสบความสำเร็จดังนี้:
ความแม่นยำของการพยากรณ์กำลังไฟฟ้าระยะสั้นดีขึ้นประมาณ 5% ซึ่งช่วยลดค่าปรับสำหรับการประเมินระบบส่งไฟฟ้าได้อย่างมาก
ด้วยระบบทำความสะอาดอัจฉริยะที่อิงตามข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยา ค่าใช้จ่ายในการทำความสะอาดประจำปีจึงลดลง 15% ในขณะที่การสูญเสียพลังงานจากการผลิตไฟฟ้าที่เกิดจากคราบสกปรกนั้นลดลงมากกว่า 2%
ในช่วงที่มีพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง ระบบป้องกันลมถูกเปิดใช้งานล่วงหน้าสองชั่วโมงตามคำเตือนเรื่องลมแรง ซึ่งช่วยป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับโครงสร้างรองรับ คาดว่าสามารถลดความสูญเสียลงได้หลายล้านหยวน

สรุป: จาก “การพึ่งพาธรรมชาติเพื่อการดำรงชีวิต” สู่ “การกระทำที่สอดคล้องกับธรรมชาติ”
การประยุกต์ใช้สถานีตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติถือเป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ จากการพึ่งพาประสบการณ์และการจัดการแบบเดิม ๆ ไปสู่ยุคใหม่ของการจัดการทางวิทยาศาสตร์ที่ละเอียดรอบคอบและชาญฉลาด โดยเน้นที่ข้อมูลเป็นศูนย์กลาง ทำให้โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียงแต่ “มองเห็น” แสงแดดเท่านั้น แต่ยัง “เข้าใจ” สภาพอากาศได้ด้วย ส่งผลให้สามารถใช้ประโยชน์จากแสงแดดทุกลำแสงได้อย่างสูงสุด และเพิ่มรายได้จากการผลิตไฟฟ้าและความมั่นคงของสินทรัพย์ตลอดอายุการใช้งาน เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์กำลังกลายเป็นแรงขับเคลื่อนหลักในการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานระดับโลก ตำแหน่งเชิงกลยุทธ์ของสถานีตรวจวัดสภาพอากาศอัตโนมัติ ซึ่งทำหน้าที่เป็น “ดวงตาอัจฉริยะ” จึงมีแนวโน้มที่จะโดดเด่นมากขึ้นเรื่อย ๆ

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสถานีตรวจวัดสภาพอากาศ

โปรดติดต่อบริษัท Honde Technology Co., LTD.

WhatsApp: +86-15210548582

Email: info@hondetech.com

เว็บไซต์ของบริษัท:www.hondetechco.com