Nu zonne-energie steeds meer een belangrijke energiebron wordt, vormen de inherente intermittentie en volatiliteit ervan de grootste uitdaging voor de netopname en de inkomsten van energiecentrales. De kern van deze uitdaging wordt gevormd door de voortdurend veranderende bewolking. Traditionele weersvoorspellingen en stralingsmeters zijn moeilijk in staat om de vorming, afname en beweging van wolken op minuutniveau te registreren. Daarom heeft HONDE het uiterst nauwkeurige wolkenmonitoringsysteem "Cloud Catcher" gelanceerd, speciaal ontworpen voor zonne-energiecentrales. Dit systeem, dat de bewolking in realtime en kwantitatief analyseert, fungeert als een "data-buitenpost" die de nauwkeurigheid van de energievoorspellingen verbetert, de operationele planning en het onderhoud optimaliseert en de inkomsten uit energieopwekking maximaliseert.
I. Kernwaarden: Van “Passief schommelingen verdragen” naar “Actief veranderingen voorspellen”
Wolken zijn de belangrijkste oorzaak van sterke schommelingen in het vermogen van zonne-energiecentrales (ook wel bekend als het "wolkenschaduweffect"). De kerntaak van het HONDE-wolkenmonitoringsysteem is om energiecentrales te voorzien van cruciale voorspellingsmogelijkheden op de zeer korte termijn (de komende 5-30 minuten), waarvan de waarde zich uitstrekt over drie dimensies: energieopwekking, elektriciteitsnetten en de markt.
1. Voor de energiecentrale zelf: Nauwkeurige voorspelling van plotselinge stroompieken of -dalingen, waardoor cruciale voorbereidingstijd beschikbaar is voor het laden en ontladen van het interne energieopslagsysteem en het starten en stoppen van apparatuur, wat slijtage aan apparatuur en energieverliezen vermindert.
2. Voor de aansturing van het elektriciteitsnet: Het leveren van zeer nauwkeurige, ultrakortetermijnvoorspellingsgegevens over de elektriciteitsopwekking om het elektriciteitsnet te helpen de energieproductie in realtime in evenwicht te brengen, de druk op de frequentieregulering als gevolg van schommelingen in de zonne-energieproductie te verlichten en de capaciteit van het elektriciteitsnet te vergroten om hernieuwbare energiebronnen te accommoderen en de veiligheid ervan te waarborgen.
3. Voor de elektriciteitsmarkt: Bij deelname aan de spotmarkt of de markt voor aanvullende diensten leiden nauwkeurigere voorspellingen tot minder boetes voor voorspellingsfouten en betere offertestrategieën, wat zich direct vertaalt in hogere handelsrendementen.
II. Technisch principe: Het "alziende oog" van de hemel
De HONDE-wolkenmonitor is niet zomaar een meteorologisch apparaat, maar een systeem voor het in beeld brengen van de hemel, gebaseerd op geavanceerde optische en beeldanalysetechnologieën.
Panoramische scanning met dubbele beeldhoek: Het systeem bestaat doorgaans uit een camera die de hele hemel in beeld brengt en een zonnevolger met fisheye-lens. De camera legt continu wolkenbeelden van de gehele hemel vast onder een hoek van 180°, terwijl de zonnevolger zich nauwkeurig richt op het gebied rond de zon om dunne of gefragmenteerde wolken te detecteren die het zicht kunnen belemmeren.
Intelligent beeldherkenningsalgoritme: Uitgerust met een door HONDE zelf ontwikkeld AI-algoritme, voert het realtime analyses uit van de vastgelegde luchtfoto's.
Wolkenkwantificatie: Bereken nauwkeurig het totale wolkenvolume en de wolkenlaagdikte (optische dikte).
Vectorisatie van wolkenbewegingen: Door middel van continue beeldanalyse worden de bewegingssnelheid, -richting en -traject van de wolkenlaag berekend.
Wolkenclassificatie en -identificatie: onderscheid verschillende wolkentypen zoals cumuluswolken, stratocumuluswolken en cirruswolken. Hun lichtdoorlatendheid en bewegingspatronen variëren, en hun impact op de energieopwekking is ook verschillend.
III. Toepassingsstrategieën in het gehele scenario van fotovoltaïsche energiecentrales
De belangrijkste input voor ultrakortetermijnvoorspellingen van het elektriciteitsnet.
Toepassing: Het systeem integreert realtime gegevens over bewolking, wolkensnelheid en wolkenrichting met numerieke weersvoorspellingen, geografische coördinaten van energiecentrales en lay-outmodellen van componenten.
Uitvoer: Scroll om het 'wolkenschaduw'-sequentiediagram te genereren dat de energiecentrale de komende 5 tot 30 minuten kan ervaren. Dit diagram voorspelt nauwkeurig wanneer elke wolk welk deel van de zonnepanelen zal blokkeren en met hoeveel vermogensverlies dit zal leiden.
Voordeel: Vermindering van de wortelgemiddelde kwadratische fout van ultrakortetermijnvoorspellingen met 30% tot 50%, wat waardevolle voorsprong oplevert bij het nemen van beslissingen over de aansturing van het elektriciteitsnet.
2. Optimaliseer de werking en het onderhoud, alsmede het activabeheer van grootschalige energiecentrales.
Intelligente inspectiebegeleiding: Wanneer wordt gedetecteerd dat een groot gebied met dikke bewolking een bepaald deel van de energiecentrale gedurende langere tijd zal bedekken, kunnen automatisch drones worden ingezet of kan personeel worden gestuurd om naar dat gebied te gaan voor inspectie- of reinigingswerkzaamheden. Hierdoor wordt de daluren voor energieopwekking optimaal benut en de efficiëntie van de bedrijfsvoering en het onderhoud verbeterd.
Diagnoseondersteuning voor prestatieproblemen: Tijdens heldere en onbewolkte uren zou de energiecentrale in de theoretische maximale outputstand moeten werken. Als de werkelijke output op dat moment niet overeenkomt met de theoretische waarde, kunnen weersinvloeden snel worden uitgesloten, apparatuurfouten worden opgespoord en de diagnostische efficiëntie worden verbeterd.
3. Ondersteun de gecoördineerde werking van meerdere scenario's van "fotovoltaïsch +".
Synergie tussen zonne-energie en energieopslag: In projecten met zonne-energie en energieopslag fungeert het systeem als de "ogen" voor de intelligente aansturing van het energieopslagsysteem. Wanneer er van tevoren een stroomdaling wordt voorspeld, kan het energieopslagsysteem de opdracht krijgen om alvast te ontladen om het tekort aan te vullen. Als er een plotselinge stroompiek wordt voorspeld, kan het energieopslagsysteem de opdracht krijgen om zich voor te bereiden op het opladen om verspilling van zonne-energie te voorkomen en het totale vermogen van de energiecentrale te stabiliseren.
Complementaire energiebronnen: In een geïntegreerde basis van wind-, zonne-, waterkracht- en opslagenergie is een nauwkeurige voorspelling van de fotovoltaïsche opbrengst een waardevolle input voor het gecoördineerde en geoptimaliseerde aansturingsalgoritme van complementaire energiebronnen.
IV. Technische voordelen van het HONDE-systeem
Hoge spatiotemporele resolutie: De bemonsteringsfrequentie kan meerdere keren per minuut bedragen en de ruimtelijke resolutie maakt het mogelijk om kleine gebieden met gefragmenteerde wolken te identificeren, waardoor snel veranderende wolkenomstandigheden kunnen worden vastgelegd.
Sterk aanpassingsvermogen aan diverse omgevingsomstandigheden: De apparatuur is uitgerust met automatische ontdooi-, ontcondensatie- en stofverwijderingsfuncties en heeft een beschermingsniveau van IP65 of hoger, waardoor deze geschikt is voor diverse veeleisende omgevingen in energiecentrales, zoals hooglanden, woestijnen en kustgebieden.
Open data-interface: Ondersteunt standaard communicatieprotocollen (zoals Modbus TCP, IEC 61850), en data kunnen naadloos worden geïntegreerd in het SCADA-systeem, het platform voor energievoorspelling en het energieopslagbeheersysteem van de energiecentrale.
Edge computing-mogelijkheden: Sommige analysealgoritmen worden op het apparaat zelf uitgevoerd, waardoor de afhankelijkheid van cloudcomputing wordt verminderd en de reactiesnelheid en gegevensbeveiliging worden verbeterd.
V. Empirisch voorbeeld: Het temmen van "wolkenschaduwen" met behulp van data
Een grootschalige fotovoltaïsche energiecentrale van 300 MW in Californië, VS, bevindt zich in een kustgebied met veel bewolking. De centrale kampt al lange tijd met problemen als gevolg van het schaduweffect van wolken, wat leidt tot aanzienlijke afwijkingen in de vermogensvoorspelling en frequente boetes voor het niet correct beoordelen van de netbelasting. Na de implementatie van het HONDE-systeem voor het monitoren van de bewolking en de integratie ervan met het bestaande voorspellingsmodel:
De nauwkeurigheid van de ultrakortetermijnvoorspelling van het elektriciteitsverbruik van de energiecentrale, die slechts 15 minuten aanhoudt, is met 40% verbeterd.
De uitgaven voor hulpdiensten aan het elektriciteitsnet als gevolg van afwijkingen in de voorspellingen zijn met 60% gedaald ten opzichte van het vorige kwartaal.
Door de operationele strategie van energieopslag te optimaliseren op basis van voorspellende gegevens, is de gemiddelde dagelijkse opbrengst per laad- en ontlaadcyclus van energieopslag met ongeveer 15% gestegen.
De operationeel manager van de energiecentrale merkte op: "Voorheen was de wolk onze 'vijand', die ons steeds weer verraste." Nu stelt het HONDE-systeem ons in staat om de baan van de wolk te 'zien', waardoor het een 'variabele' is geworden waar we ons op kunnen voorbereiden en die we van tevoren kunnen aanpakken. Dit heeft onze manier van werken volledig veranderd."
Conclusie
Naarmate de penetratiegraad van zonne-energie in het wereldwijde energiesysteem blijft stijgen, is het beheer van de volatiliteit ervan geëvolueerd van een "probleem op stationsniveau" naar een "uitdaging op systeemniveau". HONDE's "Cloud Catcher"-systeem voor het monitoren van wolkenvolumes is precies de geavanceerde technologie die deze uitdaging aangaat. Het biedt zonne-energiecentrales waardevolle "vooruitziende blik" door de ongrijpbare wolkencondities in de lucht om te zetten in kwantificeerbare, traceerbare en voorspelbare, multidimensionale datastromen. Dit verbetert niet alleen de economische efficiëntie en de milieuvriendelijkheid van individuele centrales aanzienlijk, maar biedt ook een cruciale en stabiele basis voor de bouw van een nieuw energiesysteem met een hoog aandeel hernieuwbare energie. Van de Atacama-woestijn in Chili tot de Gobi-woestijn in Qinghai, China, zet HONDE zijn nauwkeurige waarnemingsvermogen van de lucht in om zonne-energiecentrales wereldwijd te helpen wolken te trotseren en zo een stabielere, efficiëntere en waardevollere groene energieproductie te realiseren.
Over HONDE: Als innovator op het gebied van slimme energie en nauwkeurige milieumonitoring zet HONDE zich in voor een totaaloplossing voor de duurzame energiesector, van resource-evaluatie en precieze waarneming tot intelligente exploitatie en onderhoud, door de integratie van interdisciplinaire technologieën. Wij geloven dat een dieper inzicht in en voorspelling van natuurkrachten de sleutel is tot een duurzame energietoekomst voor de mensheid.
Voor meer informatie over weersensoren kunt u contact opnemen met Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Geplaatst op: 16 december 2025