Fotovoltaik enerji üretiminin önemli bir enerji kaynağı olma yolunda ilerlemesiyle birlikte, doğasında var olan kesintili ve değişken yapısı, şebeke emilimi ve santral gelirleri için en büyük zorluklardan biri haline gelmektedir. Bu zorluğun temel değişkeni ise gökyüzündeki sürekli değişen bulutlardır. Geleneksel hava tahminleri ve toplam radyasyon ölçüm cihazları, bulutların oluşumunu, dağılımını ve hareketini dakika düzeyinde yakalamakta zorlanmaktadır. Bu nedenle, HONDE Şirketi, fotovoltaik enerji santralleri için özel olarak tasarlanmış yüksek hassasiyetli bulut izleme sistemi olan “Cloud Catcher”ı piyasaya sürmüştür. Bu sistem, gökyüzündeki bulut koşullarını gerçek zamanlı ve niceliksel olarak çözerek, santral güç tahmininin doğruluğunu artırmak, işletme ve bakım planlamasını optimize etmek ve enerji üretim gelirlerini en üst düzeye çıkarmak için bir “veri merkezi” haline gelmektedir.
I. Temel Değerler: “Pasif Bir Şekilde Dalgalanmalara Katlanmaktan” “Değişiklikleri Aktif Olarak Öngörmeye”
Bulutlar, fotovoltaik enerji santrallerinin çıkış gücünde keskin dalgalanmalara neden olan başlıca faktördür (genellikle "bulut gölge etkisi" olarak bilinir). HONDE bulut hacmi izleme sisteminin temel görevi, enerji santrallerine üç boyutta değeri olan kritik ultra kısa vadeli (sonraki 5-30 dakika) tahmin yetenekleri sağlamaktır: enerji üretimi, enerji şebekeleri ve pazar.
1. Santralin kendisi için: Ani güç dalgalanmalarını veya düşüşlerini doğru bir şekilde tahmin ederek, dahili enerji depolama sisteminin şarj ve deşarjı ile ekipmanların başlatılması ve durdurulması için kritik hazırlık süresi sağlar, ekipman aşınmasını ve yıpranmasını ve enerji üretim kayıplarını azaltır.
2. Elektrik şebekesi dağıtımı için: Elektrik şebekesinin gerçek zamanlı olarak güç dengesini sağlamasına, fotovoltaik dalgalanmaların neden olduğu frekans düzenleme baskısını hafifletmesine ve elektrik şebekesinin yenilenebilir enerjiyi karşılama ve güvenliğini sağlama kapasitesini artırmasına yardımcı olmak için yüksek hassasiyetli ultra kısa vadeli güç üretimi tahmin verileri sağlar.
3. Elektrik piyasası için: Spot piyasada veya yardımcı hizmet piyasasında yer alırken, daha doğru tahminler daha az tahmin hatası cezası ve daha iyi fiyat teklifi stratejileri anlamına gelir; bu da doğrudan daha yüksek işlem getirilerine dönüşür.
II. Teknik Prensip: Gökyüzünün “Her Şeyi Gören Gözü”
HONDE bulut örtüsü monitörü, yalnızca bir meteorolojik cihaz değil, gelişmiş optik ve görüntü analiz teknolojilerine dayanan bir gökyüzü görüntüleme sistemidir.
Çift görüşlü panoramik tarama: Sistem tipik olarak tam gökyüzü görüntüleyici ve balık gözü lensli güneş takip cihazından oluşur. Tam gökyüzü görüntüleyici, 180° açıyla tüm gökyüzünün bulut görüntülerini sürekli olarak yakalarken, güneş takip cihazı ise güneşin etrafındaki alanı hassas bir şekilde odaklayarak, görüş engeli oluşturabilecek ince veya parçalı bulutları izler.
Akıllı görüntü tanıma algoritması: HONDE tarafından bağımsız olarak geliştirilen yapay zeka algoritmasıyla donatılmış olup, yakalanan gökyüzü görüntülerinin gerçek zamanlı analizini gerçekleştirir.
Bulut miktarının belirlenmesi: Toplam bulut hacmini ve bulut katmanı kalınlığını (optik kalınlık) doğru bir şekilde hesaplayın.
Bulut hareketi vektörleştirme: Sürekli görüntü analizi yoluyla bulut katmanının hareket hızını, yönünü ve yörüngesini hesaplayın.
Bulut sınıflandırması ve tanımlanması: Kümülüs bulutları, stratokümülüs bulutları ve sirüs bulutları gibi farklı bulut türlerini ayırt edin. Işık geçirgenlikleri ve hareket biçimleri farklılık gösterir ve enerji üretimi üzerindeki etkileri de farklıdır.
III. Fotovoltaik Enerji Santrallerinin Tüm Senaryosunda Uygulama Stratejileri
Ultra kısa vadeli güç tahmini için temel girdi
Uygulama: Sistem, gerçek zamanlı bulut örtüsü, bulut hızı ve bulut yönü verilerini sayısal hava tahminleri, enerji santrali coğrafi koordinatları ve bileşen yerleşim modelleriyle entegre eder.
Çıktı: Santralin önümüzdeki 5 ila 30 dakika içinde yaşayabileceği "bulut gölgesi" sıralama diyagramını oluşturmak için kaydırın; bu diyagram, her bulutun dizinin hangi bölümünü ne zaman engelleyeceğini ve ne kadar güç azalmasına neden olacağını doğru bir şekilde tahmin eder.
Fayda: Çok kısa vadeli tahminlerin ortalama karekök hatasını %30 ila %50 oranında azaltarak, elektrik şebekesi dağıtımında değerli bir öncü karar alma süresi sağlar.
2. Büyük ölçekli enerji santrallerinin işletme, bakım ve varlık yönetimini optimize etmek.
Akıllı denetim yönlendirmesi: Santralin belirli bir bölgesinin uzun süre kalın bir bulut tabakasıyla kaplanacağı tespit edildiğinde, insansız hava araçları otomatik olarak gönderilebilir veya personel o bölgeye denetim veya temizlik işlemleri için gönderilebilir; böylece enerji üretiminin düşük olduğu dönemden tam olarak yararlanılır ve işletme ve bakım verimliliği artırılır.
Performans teşhis desteği: Açık ve bulutsuz saatlerde, santral teorik maksimum çıkış durumunda olmalıdır. Bu sırada gerçek çıkış teorik değerle eşleşmiyorsa, hava koşullarından kaynaklanan parazitler hızla ortadan kaldırılabilir, ekipman arızaları belirlenebilir ve teşhis verimliliği artırılabilir.
3. “Fotovoltaik +” senaryolarının birden fazla bölümünün koordineli çalışmasını desteklemek.
Fotovoltaik ve enerji depolama sinerjisi: “Fotovoltaik + enerji depolama” projelerinde, sistem enerji depolama sisteminin akıllı kontrolü için “göz” görevi görür. Güç düşüşleri önceden tahmin edildiğinde, enerji depolama sistemine “açığı kapatmak” için önceden deşarj talimatı verilebilir. Ani bir güç artışı tahmin edildiğinde ise, enerji depolama sistemine şarj için hazırlık talimatı verilerek ışığın kesilmesi önlenebilir ve santralin toplam çıkış gücü dengelenebilir.
Çoklu enerji tamamlayıcılığı: Rüzgar, güneş, hidroelektrik ve depolamanın entegre edildiği bir sistemde, fotovoltaik üretiminin doğru tahmin edilmesi, çoklu enerji tamamlayıcılığının koordineli ve optimize edilmiş dağıtım algoritması için yüksek değerli bir girdidir.
IV. HONDE Sisteminin Teknik Avantajları
Yüksek uzamsal ve zamansal çözünürlük: Örnekleme sıklığı dakikada birkaç defaya ulaşabilir ve uzamsal çözünürlük, parçalanmış bulutların küçük alanlarını belirleyerek hızla değişen bulut koşullarını yakalama yeteneğini sağlar.
Yüksek çevresel uyum yeteneği: Ekipman, IP65 veya üzeri koruma seviyesine sahip otomatik buz çözme, yoğuşma giderme ve toz alma fonksiyonlarıyla donatılmıştır; bu da onu platolar, çöller ve kıyı bölgeleri gibi çeşitli zorlu enerji santrali ortamları için uygun hale getirir.
Açık veri arayüzü: Standart iletişim protokollerini (örneğin Modbus TCP, IEC 61850) destekler ve veriler, santralin SCADA sistemine, güç tahmin platformuna ve enerji depolama yönetim sistemine sorunsuz bir şekilde entegre edilebilir.
Uç bilişim yetenekleri: Bazı analiz algoritmaları cihaz tarafında tamamlanarak bulut bilişim gücüne olan bağımlılığı azaltır ve yanıt hızını ve veri güvenliğini artırır.
V. Deneysel Örnek: Verilerle "Bulut Gölgelerini" Evcilleştirmek
ABD'nin Kaliforniya eyaletinde, kıyı şeridinde ve bulutlu bir bölgede bulunan 300 MW'lık büyük ölçekli bir fotovoltaik enerji santrali, uzun süredir bulut gölgesi etkisinden dolayı sorun yaşıyor ve bu durum güç tahminlerinde önemli sapmalara ve şebeke dağıtım değerlendirmesinde sık sık para cezalarına yol açıyor. HONDE bulut hacmi izleme sisteminin devreye alınması ve mevcut tahmin modeliyle entegre edilmesi sonrasında:
Santralin 15 dakikalık ultra kısa vadeli güç tahmin doğruluğu %40 oranında iyileştirildi.
Tahmin sapmasından kaynaklanan şebeke yardımcı hizmetlerine yapılan harcamalar, bir önceki çeyreğe göre %60 azaldı.
Tahmin verilerine dayalı olarak enerji depolama operasyon stratejisinin optimize edilmesiyle, enerji depolama sistemlerinin ortalama günlük şarj ve deşarj döngüsü geliri yaklaşık %15 oranında artmıştır.
Santral işletme müdürü şu yorumda bulundu: “Daha önce bulut bizim 'düşmanımızdı', bizi hazırlıksız yakalıyordu. Şimdi ise HONDE sistemi, bulutun yörüngesini 'görmemizi' sağlıyor; bu da önceden hazırlanabileceğimiz ve başa çıkabileceğimiz bir 'değişken' haline geldi. Bu, işletme şeklimizi tamamen değiştirdi.”
Çözüm
Küresel enerji sisteminde fotovoltaik enerjinin yaygınlaşma oranı artmaya devam ederken, volatilite yönetimi “santral düzeyinde bir sorun” olmaktan “sistem düzeyinde bir zorluğa” dönüşmüştür. HONDE'nin “Cloud Catcher” bulut hacmi izleme sistemi, bu zorluğun üstesinden gelmek için geliştirilmiş en son teknolojik ekipmandır. Gökyüzündeki belirsiz bulut koşullarını ölçülebilir, izlenebilir ve tahmin edilebilir yüksek boyutlu veri akışlarına dönüştürerek fotovoltaik enerji santrallerine değerli bir “öngörü” yeteneği kazandırır. Bu, yalnızca bireysel enerji santrallerinin ekonomik verimliliğini ve kullanımını önemli ölçüde artırmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek oranda yenilenebilir enerji içeren yeni bir enerji sistemi kurmak için de hayati ve istikrarlı bir temel sağlar. Şili'deki Atacama Çölü'nden Çin'in Qinghai bölgesindeki Gobi Çölü'ne kadar HONDE, küresel fotovoltaik enerji santrallerinin bulutları aşmasına ve daha istikrarlı, verimli ve değerli yeşil enerji üretimi elde etmesine yardımcı olmak için hassas gökyüzü algılama yeteneklerinden yararlanmaktadır.
HONDE Hakkında: Akıllı enerji ve hassas çevre izleme alanlarında bir yenilikçi olan HONDE, disiplinlerarası teknolojilerin entegrasyonu yoluyla kaynak değerlendirmesinden, hassas algılamaya, akıllı işletme ve bakıma kadar yenilenebilir enerji endüstrisi için eksiksiz bir çözüm sunmaya kendini adamıştır. Doğal güçlerin daha derinlemesine anlaşılması ve tahmin edilmesinin, insanlığın sürdürülebilir bir enerji geleceğine ulaşmasının anahtarı olduğuna inanıyoruz.
Hava durumu sensörleri hakkında daha fazla bilgi için lütfen Honde Technology Co., LTD. ile iletişime geçin.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Şirket web sitesi:www.hondetechco.com
Yayın tarihi: 16 Aralık 2025