Зачем солнечным батареям нужны метеостанции?

Зачем солнечным батареям нужны метеостанции?

Технология генерации солнечной фотоэлектрической энергии занимает важное место в глобальном энергетическом переходе, но ее эффективность и стабильность генерации энергии существенно зависят от метеорологических условий. Поэтому создание специализированной солнечной фотоэлектрической метеостанции для мониторинга и анализа данных в реальном времени имеет важное значение для обеспечения эффективной, безопасной и стабильной работы фотоэлектрических электростанций. Ниже приведены основные функции фотоэлектрической метеостанции и их важность:

 1. Мониторинг солнечной радиации

   - Функция и роль: Солнечное излучение (включая прямое излучение, рассеянное излучение и общее излучение) является основными данными для генерации фотоэлектрической энергии. В солнечный день солнечное излучение высокое, и выработка электроэнергии соответственно высокая; в облачный или пасмурный день верно обратное. Благодаря данным об облучении, накопленным в течение длительного периода времени, в сочетании с информацией об облачности и угле высоты солнца в прогнозе погоды, можно построить точную модель прогнозирования выработки электроэнергии, что обеспечивает надежную гарантию доступа к сети и распределения электроэнергии.

   - Ценность: Точные данные об освещенности помогают оптимизировать прогнозирование выработки электроэнергии, поддерживать регулирование нагрузки сети и распределение электроэнергии, а также повышать общую эффективность системы.

 2. Мониторинг температуры

   - Функция и роль: Эффективность генерации электроэнергии фотоэлектрическими модулями меняется в зависимости от температуры, а эффективность снижается при высоких температурах. Например, летом температура поверхности модуля может достигать 60-70°C, что намного выше стандартной температуры испытаний 25°C, что приводит к значительному снижению эффективности генерации электроэнергии. Благодаря мониторингу температуры прогноз генерации электроэнергии может быть скорректирован вовремя, что позволяет персоналу O&M принимать меры по рассеиванию тепла для повышения эффективности генерации электроэнергии.

   - Ценность: данные о температуре используются не только для корректировки модели эффективности выработки электроэнергии, но и помогают разработать более эффективную систему отвода тепла и продлить срок службы модуля.

 3. Мониторинг скорости ветра

   - Функция и роль: Скорость ветра имеет решающее значение для безопасности фотоэлектрических электростанций. Чрезмерная скорость ветра может вызвать сильное давление ветра на фотоэлектрические модули и стеллажи, что может привести к повреждению оборудования. Обычный расчетный диапазон скорости ветра составляет 20-28 м/с. Превышение этого диапазона может привести к повреждению или отказу системы.

   - Ценность: Данные о скорости ветра в реальном времени помогают предупреждать о сильных ветрах и направлять персонал O&M к принятию защитных мер, таких как снижение высоты стеллажей или приостановка генерации электроэнергии, чтобы минимизировать потери, вызванные повреждением от ветра. Кроме того, данные о скорости ветра также могут использоваться для оценки охлаждающего эффекта ветра на фотоэлектрических панелях и оптимизации компоновки электростанции.

 4. Мониторинг осадков

   - Функция и роль: Осадки оказывают двойное воздействие на фотоэлектрические станции. Сильный дождь, град и другие неблагоприятные погодные условия могут напрямую повредить фотоэлектрические модули, особенно при сильном ветре и граде, поверхность модулей подвержена ударам; в то время как в засушливых районах отсутствие осадков приведет к накоплению пыли, что влияет на светопропускание и эффективность выработки электроэнергии.

   - Ценность: контролируя количество и интенсивность осадков в режиме реального времени, метеостанция может заранее выполнять дренажные и защитные работы, чтобы избежать намокания или повреждения оборудования. Между тем, данные об осадках помогают оценить степень накопления пыли на поверхности модулей и рационализировать схему очистки для поддержания эффективной работы системы выработки электроэнергии.

 5. Мониторинг влажности

   - Функция и роль: Влажность напрямую влияет на производительность фотоэлектрических модулей. Избыточная влажность может привести к появлению капель воды или плесени на поверхности модуля, что влияет на скорость пропускания света и, таким образом, снижает эффективность выработки электроэнергии. В сухих районах с небольшим количеством осадков пыль имеет тенденцию накапливаться, что еще больше влияет на эффективность выработки электроэнергии.

   - Ценность: данные о влажности, используемые совместно с данными об осадках, могут помочь оценить степень скопления пыли на поверхности модуля и определить, когда следует выполнять работы по очистке, чтобы обеспечить долгосрочную стабильную работу фотоэлектрической системы.

 6. Мониторинг барометрического давления

   - Функция и использование: Изменения барометрического давления обычно тесно связаны с изменениями погоды. Низкое барометрическое давление часто сопровождается плохой погодой, такой как сильный дождь, молния, сильный ветер и т. д., в то время как высокое барометрическое давление обычно означает ясную погоду. Мониторинг барометрического давления может помочь предсказать изменения погоды и еще больше повысить точность прогнозов по выработке электроэнергии.

   - Ценность: данные о барометрическом давлении предоставляют входные данные для погодных моделей, что помогает в долгосрочной оценке производительности и оптимизации системы, а также поддерживает более сложный анализ погоды.

 Функции и ценность датчиков, необходимых для солнечных фотоэлектрических метеостанций

Для комплексного мониторинга метеорологических параметров, связанных с генерацией электроэнергии PV, солнечные PV метеостанции оснащены различными высокоточными датчиками. Ниже приводится подробное описание распространенных датчиков, их функций и значений:

 1. Датчик солнечного излучения (например, NBL-W-HPRS)

   - Функция и роль: основанный на принципе термобатареи, он точно измеряет общее количество солнечного излучения, включая прямое и рассеянное излучение. Его покрытие с высокой поглощающей способностью обеспечивает эффективное улавливание солнечной энергии, а конструкция с температурной компенсацией снижает влияние изменений температуры окружающей среды на результаты измерений.

   - Значение: Предоставляет фотоэлектрическим электростанциям основные данные для прогнозирования выработки электроэнергии, помогая оптимизировать компоновку станции и углы модулей для обеспечения максимального преобразования световой энергии. Данные об освещенности, накопленные за длительный период времени, помогают строить точные модели прогнозирования выработки электроэнергии для поддержки планирования сети и управления нагрузкой.

 2. Датчик температуры и влажности (например, NBL-W-LBTH)

   - Функция и роль: Мониторинг температуры и влажности окружающей среды напрямую влияет на эффективность фотоэлектрических модулей. Высокая температура снижает эффективность модуля, а влажность может повлиять на чистоту поверхности модуля, что приведет к снижению скорости пропускания света.

   - Ценность: данные о температуре используются для корректировки модели эффективности выработки электроэнергии и определения конструкции отвода тепла, а данные о влажности помогают оценить потенциальное скопление грязи и оптимизировать график очистки, чтобы гарантировать чистоту поверхности модуля и поддержание эффективной выработки электроэнергии.

 3. Датчик скорости и направления ветра (например, NBL-W-DS/NBL-W-SS)

   - Функция и роль: Мониторинг скорости и направления ветра имеет решающее значение для структурной безопасности фотоэлектрических панелей. Сильный ветер может повредить электростанцию, особенно когда скорость ветра превышает расчетную (20-28 м/с), что может привести к повреждению или отказу оборудования.

   - Значение: Раннее предупреждение об экстремальных погодных условиях для обеспечения безопасности O&M. Между тем, данные о скорости ветра могут использоваться для оценки охлаждающего эффекта и содействия оптимизации компоновки массива фотоэлектрических панелей для повышения общей эффективности системы.

 4. Датчик температуры панели (например, NBL-W-PPT)

   - Функция и роль: установленный на задней стороне фотоэлектрического модуля, он точно измеряет температуру модуля и отражает фактическое рабочее состояние. Температура модуля напрямую влияет на эффективность генерации электроэнергии, а потеря эффективности при высоких температурах должна быть компенсирована и рассчитана на основе данных о температуре.

   - Значение: используется для корректировки прогнозов выработки электроэнергии, помощи персоналу по эксплуатации и техническому обслуживанию в своевременном обнаружении ненормальных условий нагрева, принятии соответствующих мер по отводу тепла или выполнении операций по техническому обслуживанию, продлении срока службы модуля и повышении эффективности выработки электроэнергии.

 5. Датчик атмосферного давления

   - Функция и роль: Хотя об этом нечасто упоминается отдельно, изменения атмосферного давления косвенно влияют на климатические условия и играют вспомогательную роль в долгосрочном анализе эффективности выработки электроэнергии.

   - Ценность: в сочетании с другими метеорологическими параметрами он обеспечивает входные данные для более сложных метеорологических моделей, способствует долгосрочной оценке производительности и оптимизации системы, а также поддерживает более точные прогнозы выработки электроэнергии и решения по диспетчеризации.

 6. Датчик осадков

   - Функция и роль: Мониторинг осадков в реальном времени, включая погодные явления, такие как дождь и град. Сильный дождь или град могут вызвать физическое повреждение фотоэлектрических модулей, особенно при сильном ветре и граде, когда поверхность модуля подвержена ударам.

   - Ценность: Помогает предотвратить повреждение модулей от затопления и ударов, обеспечивая плавный дренаж и избегая замачивания модулей. В то же время данные об осадках помогают оценить степень накопления пыли на поверхности модуля и рационально организовать работы по очистке для поддержания эффективной работы системы выработки электроэнергии.

 Краткое содержание:

Солнечная PV метеостанция реализует комплексный мониторинг окружающей среды вокруг PV электростанции путем интеграции различных высокоточных датчиков. Комплексный анализ этих данных не только обеспечивает безопасную и стабильную работу электростанции, но и повышает эффективность выработки электроэнергии и снижает расходы на эксплуатацию и обслуживание, что является незаменимой технической поддержкой для реализации эффективного использования PV энергии. В частности, данные, предоставляемые погодной станцией, играют важную роль в следующих аспектах:

1. Мониторинг в реальном времени: датчик может отслеживать метеорологические условия в районе расположения фотоэлектрической станции в реальном времени, включая температуру, влажность, скорость ветра, направление ветра и т. д. Эти данные имеют решающее значение для эксплуатации и обслуживания электростанции, помогая ей вовремя корректировать стратегию работы для обеспечения безопасной и эффективной работы.   

2. Интеллектуальное раннее оповещение: на основе данных мониторинга с датчиков метеостанция может обеспечить раннее оповещение о неблагоприятных метеорологических условиях, которые могут повлиять на работу фотоэлектрической электростанции, таких как сильный ветер и проливной дождь. Это дает команде O&M ценное окно времени для проведения проверок безопасности и принятия защитных мер, эффективно предотвращая отказы электростанции и потери, вызванные метеорологическими факторами.

3. Анализ энергоэффективности: с помощью метеорологических данных, собранных датчиками, метеостанция может проводить анализ энергоэффективности для оценки эффективности генерации электроэнергии фотоэлектрической электростанцией. Это обеспечивает научную основу для оптимизации компоновки электростанции и повышения мощности генерации электроэнергии, что помогает электростанции достичь более высоких экономических выгод.

4. Сокращение расходов на эксплуатацию и техническое обслуживание: датчик может заранее предупреждать о возможных метеорологических катастрофах и снижении эффективности выработки электроэнергии, что позволяет электростанции заранее принимать меры по предотвращению и реагированию, тем самым сокращая расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание, а также частоту отказов.

Подводя итог, можно сказать, что солнечная фотоэлектрическая метеостанция обеспечивает важную поддержку данных для прогнозирования генерации электроэнергии, управления эксплуатацией и техническим обслуживанием и обеспечения безопасности фотоэлектрических электростанций путем точного мониторинга метеорологических факторов (таких как освещенность, температура, скорость ветра, осадки, влажность и т. д.). Эти метеорологические данные не только повышают эффективность генерации фотоэлектрической энергии, но и обеспечивают раннее предупреждение об экстремальных погодных условиях и помогают предотвратить повреждение оборудования, тем самым реализуя долгосрочную стабильную работу фотоэлектрических электростанций. Развертывая соответствующие датчики, метеостанция способна обеспечить комплексный метеорологический мониторинг в реальном времени для фотоэлектрических электростанций, предоставляя надежную гарантию для планирования мощности и оптимизации системы.

  Технические характеристики пиранометрических датчиков солнечной радиации

NBL-W-SRS-Solar-radiation-sensor-instruction-manual-V4.0.pdf

NBL-W-HPRS-Датчик-солнечного-излучения-Руководство-по-эксплуатации-V3.0.pdf