Introdución: Cando a luz solar se converte nunha "variable"
O núcleo da xeración de enerxía fotovoltaica é converter a enerxía da radiación solar en enerxía eléctrica, e a súa potencia de saída vese afectada directamente en tempo real por múltiples parámetros meteorolóxicos como a irradiación solar, a temperatura ambiente, a velocidade e dirección do vento, a humidade atmosférica e as precipitacións. Estes parámetros xa non son simples cifras nos informes meteorolóxicos, senón "variables de produción" clave que afectan directamente á eficiencia da xeración de enerxía das centrais eléctricas, á seguridade dos equipos e á rendibilidade dos investimentos. A estación meteorolóxica automática (AWS) transformouse así dunha ferramenta de investigación científica nun "nervio sensorial" indispensable e unha "pedra angular da toma de decisións" para as centrais fotovoltaicas modernas.
I. Correlación multidimensional entre os parámetros de monitorización do núcleo e a eficiencia da central eléctrica
A estación meteorolóxica automática dedicada para centrais fotovoltaicas formou un sistema de monitorización altamente personalizado, e cada dato está profundamente ligado ao funcionamento da central eléctrica:
Monitorización da radiación solar (medición da fonte para a xeración de enerxía)
Radiación total (GHI): Determina directamente a enerxía total recibida polos módulos fotovoltaicos e é a entrada máis crucial para a predición da xeración de enerxía.
Radiación directa (DNI) e radiación dispersa (DHI): para os paneis fotovoltaicos que empregan soportes de seguimento ou módulos bifaciais específicos, estes datos son cruciais para optimizar as estratexias de seguimento e avaliar con precisión a ganancia de xeración de enerxía traseira.
Valor da aplicación: Proporciona datos de referencia irremplazables para a avaliación do rendemento da xeración de enerxía (cálculo do valor PR), a previsión da xeración de enerxía a curto prazo e o diagnóstico da eficiencia enerxética das centrais eléctricas.
2. Temperatura ambiente e temperatura da placa posterior dos compoñentes (o "coeficiente de temperatura" da eficiencia)
Temperatura ambiente: Afecta o microclima e as necesidades de refrixeración da central eléctrica.
A temperatura da placa traseira do módulo: a potencia de saída dos módulos fotovoltaicos diminúe a medida que aumenta a temperatura (normalmente de -0,3 % a -0,5 %/℃). A monitorización en tempo real da temperatura da placa traseira pode corrixir con precisión a potencia de saída esperada e identificar a disipación anormal da calor dos compoñentes ou posibles riscos de puntos quentes.
3. Velocidade e dirección do vento (a "espada de dobre fío" da seguridade e a refrixeración)
Seguridade estrutural: Os ventos fortes instantáneos (como os que superan os 25 m/s) supoñen a proba definitiva para o deseño da carga mecánica das estruturas e módulos de soporte fotovoltaicos. Os avisos de velocidade do vento en tempo real poden activar o sistema de seguridade e, cando sexa necesario, activar o modo de protección contra o vento do seguidor dun só eixo (como a "localización de tormentas").
Refrixeración natural: unha velocidade do vento axeitada axuda a reducir a temperatura de funcionamento dos compoñentes, mellorando indirectamente a eficiencia da xeración de enerxía. Os datos utilízanse para analizar o efecto de refrixeración por aire e optimizar a disposición e o espazado da matriz.
4. Humidade relativa e precipitacións (sinais de aviso para o funcionamento, o mantemento e as avarías)
Humidade elevada: pode inducir efectos PID (atenuación inducida por potencial), acelerar a corrosión dos equipos e afectar o rendemento do illamento.
Precipitacións: Os datos de precipitacións poden empregarse para correlacionar e analizar o efecto de limpeza natural dos compoñentes (un aumento temporal na xeración de enerxía) e orientar a planificación do mellor ciclo de limpeza. Os avisos de fortes choivas están directamente relacionados coa resposta dos sistemas de control de inundacións e drenaxe.
5. Presión atmosférica e outros parámetros (factores auxiliares refinados)
Úsase para a corrección de datos de irradiancia de maior precisión e análises a nivel de investigación.
Ii. Escenarios de aplicacións intelixentes baseadas en datos
O fluxo de datos da estación meteorolóxica automática, a través do colector de datos e a rede de comunicacións, flúe cara ao sistema de monitorización e adquisición de datos (SCADA) e ao sistema de predición de enerxía da central fotovoltaica, dando lugar a múltiples aplicacións intelixentes:
1. Predición precisa da xeración de enerxía e do despacho da rede
Previsión a curto prazo (cada hora/día): Combinando a irradiación en tempo real, os mapas de nubes e as previsións meteorolóxicas numéricas (NWP), serve como base central para os departamentos de despacho da rede eléctrica para equilibrar a volatilidade da enerxía fotovoltaica e garantir a estabilidade da rede eléctrica. A precisión da predición está directamente relacionada cos ingresos da avaliación da central eléctrica e a estratexia de negociación do mercado.
Predición a ultracurto prazo (a nivel de minuto): baseada principalmente na monitorización de cambios repentinos na irradiancia en tempo real (como o paso de nubes), utilízase para a resposta rápida do AGC (control automático de xeración) dentro das centrais eléctricas e unha saída de enerxía suave.
2. Diagnóstico exhaustivo do rendemento das centrais eléctricas e optimización da operación e o mantemento
Análise da relación de rendemento (PR): En función dos datos de irradiación medidos e da temperatura dos compoñentes, calcule a xeración de enerxía teórica e compárea coa xeración de enerxía real. Un descenso a longo prazo nos valores de PR pode indicar deterioración dos compoñentes, manchas, obstrucións ou fallos eléctricos.
Estratexia de limpeza intelixente: Mediante a análise exhaustiva das precipitacións, a acumulación de po (que se pode inferir indirectamente a través da atenuación da irradiación), a velocidade do vento (po) e os custos das perdas de xeración de enerxía, xérase dinamicamente un plan de limpeza de compoñentes economicamente óptimo.
Aviso sobre o estado do equipo: Ao comparar as diferenzas na xeración de enerxía de diferentes submatrices nas mesmas condicións meteorolóxicas, pódense localizar rapidamente fallos nas caixas combinadoras, nos inversores ou nos niveis de cadea.
3. Seguridade dos activos e xestión de riscos
Alerta de tempo extremo: define limiares para ventos fortes, choiva intensa, neve intensa, temperaturas extremas, etc., para obter alertas automáticas e guiar o persoal de operación e mantemento para que tome medidas de protección como axustar, reforzar, drenar ou axustar o modo de funcionamento con antelación.
Seguros e avaliación de activos: Proporcionar rexistros de datos meteorolóxicos obxectivos e continuos para ofrecer probas fiables de terceiros para a avaliación de perdas por desastres, reclamacións de seguros e transaccións de activos de centrais eléctricas.
Iii. Integración de sistemas e tendencias tecnolóxicas
As estacións meteorolóxicas fotovoltaicas modernas están a desenvolverse cara a unha maior integración, fiabilidade e intelixencia.
Deseño integrado: o sensor de radiación, o medidor de temperatura e humidade, o anemómetro, o colector de datos e a fonte de alimentación (panel solar + batería) están integrados nun sistema de mastro estable e resistente á corrosión, o que permite un despregamento rápido e un funcionamento sen mantemento.
2. Alta precisión e alta fiabilidade: o grao de sensor achégase ao estándar de segundo ou mesmo primeiro nivel, con funcións de autodiagnóstico e autocalibración para garantir a precisión e a estabilidade dos datos a longo prazo.
3. Integración da computación perimetral e da IA: Realizar un procesamento preliminar de datos e un xuízo de anomalías no extremo da estación para reducir a carga da transmisión de datos. Ao integrar a tecnoloxía de recoñecemento de imaxes de IA e usar un lector de imaxes de ceo completo para axudar a identificar os tipos e os volumes de nubes, mellórase aínda máis a precisión das predicións a ultracurto prazo.
4. Xemelgo dixital e central eléctrica virtual: os datos da estación meteorolóxica, como entrada precisa do mundo físico, impulsan o modelo de xemelgo dixital da central eléctrica fotovoltaica para levar a cabo simulacións de xeración de enerxía, predición de fallos e optimización da estratexia de operación e mantemento no espazo virtual.
Iv. Casos de aplicación e cuantificación de valor
Unha central fotovoltaica de 100 MW situada nunha complexa zona montañosa, tras despregar unha rede de microvixilancia meteorolóxica composta por seis subestacións, conseguiu:
A precisión da predición de enerxía a curto prazo mellorou aproximadamente un 5 %, o que reduce significativamente as multas para a avaliación da rede.
Mediante unha limpeza intelixente baseada en datos meteorolóxicos, o custo anual de limpeza redúcese nun 15 %, mentres que a perda de xeración de enerxía causada polas manchas diminúe en máis dun 2 %.
Durante un forte tempo convectivo, o modo cortaventos activouse con dúas horas de antelación debido ao aviso de vento forte, o que evitou posibles danos no soporte. Estímase que as perdas se reduciron en varios millóns de yuans.
Conclusión: De "depender da natureza para vivir" a "Actuar de acordo coa natureza"
A aplicación de estacións meteorolóxicas automáticas marca un cambio no funcionamento das centrais fotovoltaicas, que pasa de depender da experiencia e unha xestión exhaustiva a unha nova era de xestión científica, refinada e intelixente centrada nos datos. Permite que as centrais fotovoltaicas non só "vexan" a luz solar, senón tamén "entendan" o tempo, maximizando así o valor de cada raio de sol e mellorando os ingresos da xeración de enerxía e a seguridade dos activos ao longo de todo o ciclo de vida. A medida que a enerxía fotovoltaica se converte na principal forza na transición enerxética global, a posición estratéxica da estación meteorolóxica automática, que serve como o seu "ollo intelixente", está destinada a ser cada vez máis destacada.
Para obter máis información sobre a estación meteorolóxica,
Póñase en contacto con Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Sitio web da empresa:www.hondetechco.com
Data de publicación: 17 de decembro de 2025