Inleiding: Het “slimme meteorologische brein” van fotovoltaïsche energiecentrales
Met de grootschalige ontwikkeling van zonne-energiecentrales, de toenemende complexiteit van scenario's en de verfijning van de bedrijfsvoering, voldoen traditionele, decentrale, onafhankelijke meteorologische sensoren niet langer aan de eisen van moderne energiecentrales op het gebied van dataconsistentie, systeem betrouwbaarheid en intelligente besluitvorming. Geïntegreerde weerstations zijn daarom een uitkomst. Deze stations zijn niet zomaar een verzameling sensoren, maar vormen door middel van een geïntegreerd ontwerp, een uniform dataplatform en diepgaande algoritme-integratie een "slim weerbrein" voor de waarneming en intelligente respons van de gehele energiecentrale. Ze vormen daarmee de kerninfrastructuur voor de digitale en intelligente transformatie van zonne-energiecentrales.
I. Kernconcept: Van discrete data naar geconvergeerde intelligentie
De kern van de doorbraak van het geïntegreerde weerstation ligt in het realiseren van een gesloten-lus-upgrade van “waarneming – transmissie – besluitvorming”:
Fysieke integratie: Belangrijke sensoren zoals totale zonnestraling, directe straling, verstrooide straling, temperatuur van de achterplaat van componenten, omgevingstemperatuur en -vochtigheid, windsnelheid en -richting, atmosferische druk en neerslag zijn sterk geïntegreerd in een robuuste toren die is geoptimaliseerd voor aerodynamica en thermodynamica. Dit elimineert de ruimtelijke representativiteitsfout van gegevens die wordt veroorzaakt door een opstelling met meerdere locaties, waardoor wordt gegarandeerd dat alle meteorologische parameters afkomstig zijn van "hetzelfde punt en hetzelfde moment", wat de basis vormt voor nauwkeurige modellering.
Datafusie: De ingebouwde, krachtige dataverzamelaar synchroniseert, standaardiseert en voert een voorlopige kwaliteitscontrole uit op data uit meerdere bronnen op basis van tijd, en uploadt deze naar de cloud of een lokaal datacenter via een uniform communicatieprotocol (zoals 4G/5G, glasvezel), waardoor een hoogwaardige en zeer actuele "meteorologische datacube" ontstaat.
Intelligente kern: Door de integratie van edge computing-mogelijkheden kan het direct basisalgoritmes aan de stationzijde uitvoeren, zoals realtime berekening van de vlakke instraling (POA), het theoretische vermogen van fotovoltaïsche modules, weersstatusherkenning (zonnig/bewolkt/regenachtig), enz., waardoor "ruwe data" direct wordt omgezet in "bruikbare informatie".
II. Systeemopbouw en technologische innovatie
1. Geïntegreerde sensorcluster
Stralingsmeetkit: Deze kit maakt gebruik van spectrumgeoptimaliseerde stralingsmeters met een volledig frequentiebereik van hetzelfde niveau (zoals ISO 9060:2018 Klasse A) en dagvolgende directe stralingsmeters om nauwkeurige en vergelijkbare bestralingsgegevens te garanderen. Sommige geavanceerde modellen zijn geïntegreerd met full-sky camera's om de realtime bewegingstrajecten van wolken vast te leggen.
Multidimensionale omgevingswaarneming: Zeer nauwkeurige ultrasone anemometer en windvaan (zonder bewegende onderdelen en met weinig onderhoud), platina weerstandstemperatuursensor, capacitieve vochtigheids- en neerslagsensor, zijn allemaal versterkt in het ontwerp voor fotovoltaïsche omgevingen (zoals sterke elektromagnetische velden en veel stof).
Directe meting van de componentstatus: Het rechtstreeks meten van de temperatuur van de achterplaat van representatieve fotovoltaïsche modules is de meest directe manier om temperatuurverlies te corrigeren en de warmteafvoeromstandigheden te evalueren.
2. Intelligente data-acquisitie- en edge computing-eenheid
Het beschikt over synchrone gegevensverzameling via meerdere kanalen, lokale opslag met grote capaciteit en functies voor het hervatten na een onderbreking.
Het is uitgerust met een specifiek algoritmemodel voor de fotovoltaïsche industrie, waarmee het theoretische vermogen en de prestatieverhouding (PR) van de energiecentrale in realtime kunnen worden berekend, en waarmee een voorlopige vermogensvoorspelling en een alarm bij afwijkingen kunnen worden gegenereerd.
3. Betrouwbaar systeem voor stroomvoorziening en communicatiegarantie
De off-grid stroomvoorzieningsoplossing "fotovoltaïsche panelen + energieopslag" wordt toegepast om een ononderbroken werking van 24 uur per dag, 7 dagen per week te garanderen.
Ondersteuning voor redundante communicatie via twee links om stabiele gegevensoverdracht bij slecht weer te garanderen.
III. Kerntoepassingsscenario's en waardecreatie
De datastroom van het geïntegreerde weerstation is diep verweven met elke operationele schakel van de fotovoltaïsche energiecentrale, waardoor er multidimensionale waarde ontstaat:
Zeer nauwkeurige voorspelling en transactieoptimalisatie van de elektriciteitsopwekkingscapaciteit
Ondersteuning van voorspellingen op meerdere tijdschalen: De hoogwaardige en consistente gegevens die worden aangeleverd, vormen de gouden basis voor de lokalisatiecorrectie van numerieke weersvoorspellingsmodellen (NWP) en machine learning-voorspellingsmodellen. Dit kan de nauwkeurigheid van kortetermijn- (uurlijks tot een dag vooruit) en ultrakortetermijnvoorspellingen (0-4 uur) aanzienlijk verbeteren, de boetes voor netinspecties als gevolg van voorspellingsafwijkingen verminderen en een belangrijke basis vormen voor besluitvorming bij spottrading op de elektriciteitsmarkt.
Casestudy: Na de installatie van een geïntegreerd weerstation bij een grote energiecentrale in een bergachtig gebied in de provincie Shanxi, steeg de nauwkeurigheid van de weersvoorspelling voor de volgende dag tot boven de 93%, en daalden de jaarlijkse beoordelingskosten met meer dan een miljoen yuan.
2. Grondige prestatiecontrole en nauwkeurige bediening en onderhoud van energiecentrales
Verfijnde prestatiebenchmarking (PR-analyse): Op basis van de gemeten POA-instraling en backplane-temperatuurgegevens kunnen dagelijkse en maandelijkse PR-waardeberekeningen en trendanalyses worden uitgevoerd voor het gehele station, elke sub-array en elke invertereenheid. Hierdoor kunnen prestatieverliezen als gevolg van componentverzwakking, occlusie, vervuiling en elektrische storingen snel worden vastgesteld.
Intelligente bedienings- en onderhoudsbegeleiding: Door regenval-, windsnelheid- en stofaccumulatiemodellen (via analyse van stralingsverzwakking) te integreren, wordt dynamisch het optimale en economische reinigingsplan opgesteld. Op basis van temperatuur- en windsnelheidsgegevens worden de warmteafvoer en de bedrijfsmodus van de omvormer geoptimaliseerd.
Storingswaarschuwing en -diagnose: realtime vergelijking van de verschillen tussen theoretische en werkelijke energieopwekking, en vroegtijdige waarschuwing voor afwijkingen op stringniveau (zoals hotspots en bedradingsfouten).
3. Beveiliging van activa en risicobeheer
Intelligente bescherming tegen extreme weersomstandigheden: realtime monitoring van harde wind (activering van de anti-windmodus van de tracker), hevige regen (activering van het afvoersysteem), zware sneeuwval (waarschuwing voor componentbelasting), onweer (voorbereidingen op bliksembeveiliging), enz., waardoor de overgang van "passieve reactie" naar "actieve verdediging" wordt gerealiseerd.
Verzekering en activa-evaluatie: Lever gezaghebbende, continue en onveranderlijke meteorologische en milieugegevens, die geloofwaardig bewijsmateriaal bieden voor transacties met betrekking tot activa van energiecentrales, verzekeringsclaims en schadebeoordelingen na rampen.
4. Ondersteun de efficiënte werking van bifaciale modules en volgsystemen.
Voor energiecentrales die gebruikmaken van bifaciale modules, kan het geïntegreerde weerstation niet alleen de frontale instraling meten, maar ook de verstrooide straling en de gegevens over de bodemreflectie zijn cruciaal voor het evalueren van de winst in energieopwekking aan de achterzijde.
Lever de meest nauwkeurige gegevens over de positie en instraling van de zon voor horizontale en schuine volgsystemen met één as, bereik dynamische optimalisatie van de volghoeken en maximaliseer de energieopvang.
IV. Ontwikkelingstrends: Van monitoringsystemen tot de kernmotor van digitale tweelingen in energiecentrales
In de toekomst zullen geïntegreerde weerstations zich ontwikkelen naar een hoger niveau van intelligentie en systeemintegratie:
1. Diepgaande integratie van AI: Door gebruik te maken van ingebouwde AI-chips worden voorspellingen van wolkenbewegingen op basis van beeldherkenning en zelflerende modellen mogelijk gemaakt, evenals optimalisatie van modellen voor instralings- en vermogensvoorspellingen op basis van historische gegevens.
2. Kernpunten van de digitale tweeling: Als de meest nauwkeurige "omgevingssensor" tussen de fysieke energiecentrale en de digitale virtuele energiecentrale vormen realtimegegevens de kerninput voor de simulatie, deductie en optimalisatie van het digitale tweelingmodel, waardoor strategie-oefeningen en -optimalisatie in de virtuele ruimte mogelijk worden.
3. Deelname aan netwerkinteractie: Als "sensorterminal" van de geaggregeerde virtuele energiecentrale (VPP) levert het een snelle en betrouwbare voorspelling van het regelvermogen van de energiecentrale voor het net, ter ondersteuning van hulpdiensten zoals frequentiebeheer en piekbelastingvermindering voor het net.
Conclusie: alleen door nauwkeurige waarneming kan men met het licht vooruitgaan.
De toepassing van geïntegreerde weerstations markeert een nieuwe fase in de werking van zonne-energiecentrales, gekenmerkt door "nauwkeurige waarneming over alle domeinen, diepgaande data-integratie en intelligente, gezamenlijke besluitvorming". Het vereenvoudigt complexe zaken en zet ingewikkelde meteorologische parameters om in duidelijke instructies die de veilige, efficiënte en intelligente werking van de centrale mogelijk maken. Nu zonne-energie volledig is doorgebroken en de concurrentie steeds heviger wordt, is investeren in zo'n "slim meteorologisch brein" niet langer slechts een technische optie om de inkomsten uit energieopwekking te verhogen; het is ook een strategische zet om de veiligheid van activa te waarborgen, de kerncompetitiviteit van energiecentrales te versterken en de toekomstige ontwikkeling van het energie-internet het hoofd te bieden. Het stelt zonne-energiecentrales in staat om daadwerkelijk te beschikken over de moderne productiecapaciteit van "het juiste moment kennen, de details observeren en de werking optimaliseren", en om gestaag en ver vooruit te gaan op de weg naar het benutten van lichtenergie.
Voor meer informatie over weerstations,
Neem contact op met Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Geplaatst op: 17 december 2025