การประยุกต์ใช้สถานีตรวจวัดสภาพอากาศแบบบูรณาการในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์: การปฏิวัติเชิงระบบจากการเก็บรวบรวมข้อมูลสู่การตัดสินใจอย่างชาญฉลาด

บทนำ: “สมองด้านอุตุนิยมวิทยาอัจฉริยะ” ของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

ด้วยการพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่ ความซับซ้อนของสถานการณ์ และการปรับปรุงการดำเนินงาน เซ็นเซอร์ตรวจวัดสภาพอากาศแบบกระจายศูนย์และอิสระแบบดั้งเดิมจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการของโรงไฟฟ้าสมัยใหม่ในด้านความสม่ำเสมอของข้อมูล ความน่าเชื่อถือของระบบ และการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดได้อีกต่อไป สถานีตรวจวัดสภาพอากาศแบบบูรณาการจึงเกิดขึ้นมาเพื่อตอบสนองความต้องการของยุคสมัย สถานีเหล่านี้ไม่ใช่เพียงแค่การรวบรวมเซ็นเซอร์หลายตัวเข้าด้วยกัน แต่เป็นการออกแบบแบบบูรณาการ แพลตฟอร์มข้อมูลที่เป็นหนึ่งเดียว และการบูรณาการอัลกอริทึมอย่างลึกซึ้ง เพื่อสร้าง "สมองสภาพอากาศอัจฉริยะ" สำหรับการรับรู้และการตอบสนองอย่างชาญฉลาดของโรงไฟฟ้าทั้งหมด กลายเป็นโครงสร้างพื้นฐานหลักสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัลและอัจฉริยะของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

I. แนวคิดหลัก: จากข้อมูลแยกส่วนสู่ระบบอัจฉริยะแบบบูรณาการ
หัวใจสำคัญของการพัฒนาสถานีตรวจวัดอากาศแบบบูรณาการอยู่ที่การยกระดับกระบวนการทำงานแบบครบวงจร ตั้งแต่การรับรู้ การส่งข้อมูล ไปจนถึงการตัดสินใจ:
การบูรณาการทางกายภาพ: เซ็นเซอร์สำคัญ เช่น รังสีแสงอาทิตย์รวม รังสีโดยตรง รังสีที่กระเจิง อุณหภูมิของแผงวงจรด้านหลังของชิ้นส่วน อุณหภูมิและความชื้นของสภาพแวดล้อม ความเร็วและทิศทางลม ความดันบรรยากาศ และปริมาณน้ำฝน ถูกบูรณาการอย่างสูงเข้ากับหอคอยที่แข็งแรงซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับหลักอากาศพลศาสตร์และอุณหพลศาสตร์ สิ่งนี้ช่วยขจัดข้อผิดพลาดในการแสดงข้อมูลเชิงพื้นที่ที่เกิดจากการจัดวางหลายจุด ทำให้มั่นใจได้ว่าพารามิเตอร์ทางอุตุนิยมวิทยาทั้งหมดมาจาก “จุดเดียวกันและเวลาเดียวกัน” ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับการสร้างแบบจำลองที่แม่นยำ
การหลอมรวมข้อมูล: ตัวเก็บรวบรวมข้อมูลประสิทธิภาพสูงในตัวจะทำการซิงโครไนซ์ จัดมาตรฐาน และทำการตรวจสอบคุณภาพเบื้องต้นของข้อมูลจากหลายแหล่งในแง่ของเวลา จากนั้นจึงอัปโหลดไปยังคลาวด์หรือศูนย์ข้อมูลในพื้นที่ผ่านโปรโตคอลการสื่อสารแบบรวม (เช่น 4G/5G, ใยแก้วนำแสง) เพื่อสร้าง "คิวบ์ข้อมูลทางอุตุนิยมวิทยา" ที่มีคุณภาพสูงและทันเวลาอย่างยิ่ง
แกนประมวลผลอัจฉริยะ: ด้วยการผสานรวมความสามารถในการประมวลผลแบบเอดจ์ ทำให้สามารถเรียกใช้อัลกอริธึมพื้นฐานได้โดยตรงที่สถานี เช่น การคำนวณค่าความเข้มแสงอาทิตย์แบบเรียลไทม์ (POA) กำลังไฟฟ้าตามทฤษฎีของแผงโซลาร์เซลล์ การรับรู้สภาพอากาศ (แดดจัด/มีเมฆมาก/ฝนตก) เป็นต้น ทำให้สามารถแปลงจาก "ข้อมูลดิบ" เป็น "ข้อมูลที่พร้อมใช้งาน" ได้ทันที

ii. การจัดองค์ประกอบระบบและนวัตกรรมทางเทคโนโลยี
1. กลุ่มเซ็นเซอร์แบบบูรณาการ
ชุดตรวจวัดรังสี: ประกอบด้วยเครื่องวัดรังสีแบบเต็มช่วงความถี่ที่ปรับให้เหมาะสมในระดับเดียวกัน (เช่น ISO 9060:2018 Class A) และเครื่องวัดรังสีโดยตรงแบบติดตามรายวัน เพื่อให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลการแผ่รังสีมีความแม่นยำและเปรียบเทียบได้ บางรุ่นขั้นสูงมีการบูรณาการกับเครื่องถ่ายภาพท้องฟ้าแบบเต็มพื้นที่เพื่อบันทึกเส้นทางการเคลื่อนที่ของเมฆแบบเรียลไทม์
การรับรู้สภาพแวดล้อมแบบหลายมิติ: เครื่องวัดความเร็วลมและใบพัดวัดทิศทางลมแบบอัลตราโซนิคความแม่นยำสูง (ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่และบำรุงรักษาน้อย) เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบความต้านทานแพลทินัม เซ็นเซอร์วัดความชื้นและปริมาณน้ำฝนแบบคาปาซิทีฟ ทั้งหมดได้รับการออกแบบให้แข็งแรงขึ้นเพื่อรองรับสภาพแวดล้อมของแผงโซลาร์เซลล์ (เช่น สนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูงและฝุ่นละอองมาก)
การวัดสถานะของส่วนประกอบโดยตรง: การวัดอุณหภูมิด้านหลังของแผงโซลาร์เซลล์ตัวอย่างโดยตรง ถือเป็นพื้นฐานที่ตรงที่สุดในการแก้ไขการสูญเสียอุณหภูมิและประเมินสภาพการระบายความร้อน

2. หน่วยรับข้อมูลอัจฉริยะและการประมวลผลแบบเอดจ์
มีคุณสมบัติเด่นคือการรวบรวมข้อมูลแบบซิงโครนัสหลายช่องทาง พื้นที่จัดเก็บข้อมูลภายในเครื่องขนาดใหญ่ และฟังก์ชันการกลับมาดำเนินการต่อจากจุดที่หยุดไว้
ระบบนี้มาพร้อมกับแบบจำลองอัลกอริธึมเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งสามารถคำนวณกำลังไฟฟ้าตามทฤษฎีและค่ามาตรฐานอัตราส่วนประสิทธิภาพ (PR) ของโรงไฟฟ้าแบบเรียลไทม์ และสร้างการคาดการณ์กำลังไฟฟ้าเบื้องต้นและการแจ้งเตือนความผิดปกติได้

3. ระบบจ่ายไฟและการสื่อสารที่เชื่อถือได้
มีการนำโซลูชันการจ่ายไฟนอกระบบโครงข่ายไฟฟ้าแบบ "พลังงานแสงอาทิตย์ + ระบบจัดเก็บพลังงาน" มาใช้เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง 7 วันต่อสัปดาห์ ตลอด 24 ชั่วโมง
รองรับการสื่อสารแบบสำรองสองลิงก์เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการส่งข้อมูลมีเสถียรภาพในสภาพอากาศเลวร้าย

iii. สถานการณ์การใช้งานหลักและการสร้างมูลค่า
การไหลเวียนของข้อมูลจากสถานีตรวจวัดสภาพอากาศแบบบูรณาการนั้นถูกผสานรวมอย่างลึกซึ้งเข้ากับทุกขั้นตอนการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้เกิดคุณค่าในหลายมิติ:
การพยากรณ์ที่มีความแม่นยำสูงและการเพิ่มประสิทธิภาพการทำธุรกรรมด้านกำลังการผลิตไฟฟ้า
สนับสนุนการพยากรณ์หลายช่วงเวลา: ข้อมูลคุณภาพสูงและสม่ำเสมอที่ได้รับนั้นเป็นข้อมูลป้อนเข้าที่สำคัญสำหรับการแก้ไขความคลาดเคลื่อนของแบบจำลองการพยากรณ์สภาพอากาศเชิงตัวเลข (NWP) และแบบจำลองการพยากรณ์ด้วยการเรียนรู้ของเครื่อง ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการพยากรณ์พลังงานระยะสั้น (รายชั่วโมงถึงรายวัน) และระยะสั้นมาก (0-4 ชั่วโมง) อย่างมีนัยสำคัญ ลดค่าปรับสำหรับการประเมินโครงข่ายไฟฟ้าที่เกิดจากความคลาดเคลื่อนของการพยากรณ์ และเป็นพื้นฐานสำคัญในการตัดสินใจสำหรับการซื้อขายไฟฟ้าในตลาดสปอต
ตัวอย่างความสำเร็จ: หลังจากติดตั้งสถานีตรวจวัดสภาพอากาศแบบบูรณาการที่โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่บนภูเขาในมณฑลชานซี ความแม่นยำในการพยากรณ์อากาศล่วงหน้าหนึ่งวันเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 93% และค่าใช้จ่ายในการประเมินประจำปีลดลงมากกว่าหนึ่งล้านหยวน

2. การตรวจสอบประสิทธิภาพเชิงลึก การดำเนินงานและการบำรุงรักษาโรงไฟฟ้าอย่างแม่นยำ
การวิเคราะห์ประสิทธิภาพการทำงาน (PR analysis) ที่ละเอียดขึ้น: จากข้อมูลการฉายรังสี POA และอุณหภูมิแบ็คเพลนที่วัดได้ สามารถคำนวณค่า PR รายวันและรายเดือน รวมถึงวิเคราะห์แนวโน้มสำหรับสถานีทั้งหมด แต่ละซับอาร์เรย์ และแต่ละหน่วยอินเวอร์เตอร์ได้อย่างรวดเร็ว เพื่อระบุการสูญเสียประสิทธิภาพที่เกิดจากการลดทอนของส่วนประกอบ การอุดตัน สิ่งสกปรก และความผิดพลาดทางไฟฟ้า
ระบบแนะนำการใช้งานและการบำรุงรักษาอัจฉริยะ: ด้วยการบูรณาการแบบจำลองปริมาณน้ำฝน ความเร็วลม และการสะสมของฝุ่น (ผ่านการวิเคราะห์การลดทอนรังสี) แผนการทำความสะอาดที่ประหยัดและเหมาะสมที่สุดจะถูกกำหนดขึ้นแบบไดนามิก นอกจากนี้ ยังสามารถปรับการระบายความร้อนและโหมดการทำงานของอินเวอร์เตอร์ให้เหมาะสมที่สุดโดยอิงจากข้อมูลอุณหภูมิและความเร็วลม
ระบบแจ้งเตือนและวินิจฉัยข้อผิดพลาดล่วงหน้า: เปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างกำลังการผลิตไฟฟ้าตามทฤษฎีและกำลังการผลิตไฟฟ้าจริงแบบเรียลไทม์ และแจ้งเตือนความผิดปกติในระดับสายส่ง (เช่น จุดร้อน สายไฟชำรุด) ล่วงหน้า

3. การรักษาความปลอดภัยของสินทรัพย์และการบริหารความเสี่ยง
ระบบป้องกันอัจฉริยะต่อสภาพอากาศรุนแรง: การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ของลมแรง (กระตุ้นโหมดป้องกันลมของอุปกรณ์ติดตาม), ฝนตกหนัก (กระตุ้นระบบระบายน้ำ), หิมะตกหนัก (แจ้งเตือนภาระของชิ้นส่วน), พายุฝนฟ้าคะนอง (เตรียมการป้องกันฟ้าผ่าล่วงหน้า) เป็นต้น ซึ่งจะเปลี่ยนจาก “การตอบสนองแบบตั้งรับ” ไปสู่ ​​“การป้องกันเชิงรุก”
การประกันภัยและการประเมินสินทรัพย์: จัดหาบันทึกข้อมูลด้านอุตุนิยมวิทยาและสิ่งแวดล้อมที่เชื่อถือได้ ต่อเนื่อง และไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ เพื่อเป็นหลักฐานข้อมูลที่น่าเชื่อถือสำหรับการทำธุรกรรมสินทรัพย์โรงไฟฟ้า การเรียกร้องค่าสินไหมทดแทน และการประเมินความเสียหายจากภัยพิบัติ

4. สนับสนุนการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์แบบสองด้านและระบบติดตาม
สำหรับโรงไฟฟ้าที่ใช้แผงโซลาร์เซลล์แบบสองด้าน สถานีตรวจวัดสภาพอากาศแบบบูรณาการไม่เพียงแต่สามารถวัดปริมาณรังสีด้านหน้าได้เท่านั้น แต่ข้อมูลรังสีที่กระเจิงและการสะท้อนจากพื้นดินก็มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประเมินผลผลิตพลังงานด้านหลังด้วย
ให้ข้อมูลตำแหน่งและการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ที่แม่นยำที่สุดสำหรับระบบติดตามแกนเดียวแนวนอนและแกนเดียวเฉียง ปรับมุมการติดตามให้เหมาะสมแบบไดนามิก และเพิ่มการดักจับพลังงานให้สูงสุด

IV. แนวโน้มการพัฒนา: จากระบบตรวจสอบไปจนถึงกลไกหลักของแบบจำลองดิจิทัลในโรงไฟฟ้า
ในอนาคต สถานีตรวจวัดอากาศแบบบูรณาการจะพัฒนาไปสู่ระดับความชาญฉลาดและการบูรณาการระบบที่สูงขึ้น:
1. การบูรณาการ AI อย่างลึกซึ้ง: ด้วยการใช้ประโยชน์จากชิป AI ในตัว ทำให้สามารถคาดการณ์การเคลื่อนที่ของกลุ่มเมฆโดยอาศัยการจดจำภาพ และเรียนรู้ด้วยตนเอง รวมถึงปรับปรุงแบบจำลองการคาดการณ์ปริมาณรังสีและพลังงานโดยอิงจากข้อมูลในอดีตได้
2. ส่วนประกอบสำคัญของดิจิทัลทวิน: ในฐานะ "เซ็นเซอร์ด้านสิ่งแวดล้อม" ที่แม่นยำที่สุดระหว่างโรงไฟฟ้าจริงและโรงไฟฟ้าเสมือนดิจิทัล ข้อมูลแบบเรียลไทม์เป็นปัจจัยนำเข้าหลักที่ขับเคลื่อนการจำลอง การอนุมาน และการปรับปรุงประสิทธิภาพของแบบจำลองดิจิทัลทวิน เพื่อให้บรรลุการฝึกซ้อมและการปรับปรุงกลยุทธ์ในพื้นที่เสมือนจริง
3. มีส่วนร่วมในการปฏิสัมพันธ์กับโครงข่ายไฟฟ้า: ในฐานะ "สถานีรับรู้" ของโรงไฟฟ้าเสมือนแบบรวมศูนย์ (VPP) จะช่วยให้สามารถคาดการณ์ความสามารถในการควบคุมกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าต่อโครงข่ายไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วและเชื่อถือได้ สนับสนุนบริการเสริมต่างๆ เช่น การควบคุมความถี่และการลดภาระสูงสุดของโครงข่ายไฟฟ้า

สรุป: มีเพียงการรับรู้ที่แม่นยำเท่านั้นที่จะทำให้เราก้าวไปข้างหน้าพร้อมกับแสงสว่างได้
การประยุกต์ใช้สถานีตรวจวัดสภาพอากาศแบบบูรณาการแสดงให้เห็นว่าการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ได้ก้าวเข้าสู่ยุคใหม่ที่โดดเด่นด้วย “การรับรู้ที่แม่นยำในทุกด้าน การบูรณาการข้อมูลเชิงลึก และการตัดสินใจร่วมกันอย่างชาญฉลาด” มันช่วยลดความซับซ้อน เปลี่ยนพารามิเตอร์ทางอุตุนิยมวิทยาที่ซับซ้อนให้เป็นคำสั่งที่ชัดเจนซึ่งขับเคลื่อนการทำงานของโรงไฟฟ้าอย่างปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และชาญฉลาด ในปัจจุบัน ด้วยศักยภาพที่เท่าเทียมกันของพลังงานแสงอาทิตย์และการแข่งขันที่รุนแรงขึ้นเรื่อยๆ การลงทุนใน “สมองทางอุตุนิยมวิทยาอัจฉริยะ” เช่นนี้จึงไม่ใช่เพียงแค่ทางเลือกทางเทคนิคเพื่อเพิ่มรายได้จากการผลิตไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังเป็นการวางแผนเชิงกลยุทธ์เพื่อรักษาความปลอดภัยของสินทรัพย์ เพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันหลักของโรงไฟฟ้า และเตรียมพร้อมรับมือกับการพัฒนาของอินเทอร์เน็ตพลังงานในอนาคต มันช่วยให้โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์มีศักยภาพในการผลิตที่ทันสมัยอย่างแท้จริงในด้าน “การรู้จังหวะเวลา การสังเกตรายละเอียด และการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน” และก้าวไปข้างหน้าอย่างมั่นคงและไกลบนเส้นทางของการใช้ประโยชน์จากพลังงานแสง

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสถานีตรวจวัดสภาพอากาศ

โปรดติดต่อบริษัท Honde Technology Co., LTD.

WhatsApp: +86-15210548582

Email: info@hondetech.com

เว็บไซต์ของบริษัท:www.hondetechco.com