Giriş: Güneş Işığı "Değişken" Hale Geldiğinde
Fotovoltaik enerji üretiminin özü, güneş radyasyon enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmektir ve üretim gücü, güneş ışınımı, ortam sıcaklığı, rüzgar hızı ve yönü, atmosferik nem ve yağış gibi çok sayıda meteorolojik parametreden gerçek zamanlı olarak doğrudan etkilenir. Bu parametreler artık sadece hava raporlarındaki rakamlar değil, enerji santrallerinin enerji üretim verimliliğini, ekipman güvenliğini ve yatırım getirilerini doğrudan etkileyen temel "üretim değişkenleri"dir. Bu nedenle, otomatik hava istasyonu (AWS), bilimsel bir araştırma aracından, modern fotovoltaik enerji santralleri için vazgeçilmez bir "duyusal sinir" ve "karar verme temel taşı" haline dönüşmüştür.
I. Temel İzleme Parametreleri ve Enerji Santrali Verimliliği Arasındaki Çok Boyutlu Korelasyon
Fotovoltaik enerji santralleri için özel olarak tasarlanmış otomatik hava durumu istasyonu, son derece özelleştirilmiş bir izleme sistemi oluşturmuştur ve her veri parçası, enerji santralinin işletimiyle yakından ilişkilidir:
Güneş radyasyonu izleme ("enerji üretimi için kaynak ölçümü")
Toplam radyasyon (GHI): Fotovoltaik modüllerin aldığı toplam enerjiyi doğrudan belirler ve enerji üretimi tahmini için en önemli girdidir.
Doğrudan radyasyon (DNI) ve saçılan radyasyon (DHI): İzleme braketleri veya özel çift taraflı modüller kullanan fotovoltaik diziler için bu veriler, izleme stratejilerini optimize etmek ve arka yüzey güç üretim kazancını doğru bir şekilde değerlendirmek açısından çok önemlidir.
Uygulama değeri: Enerji üretim performansı karşılaştırması (PR değeri hesaplaması), kısa vadeli enerji üretim tahmini ve enerji santrali enerji verimliliği teşhisi için yeri doldurulamaz referans verileri sağlar.
2. Ortam sıcaklığı ve bileşen arka yüzey sıcaklığı (verimliliğin "sıcaklık katsayısı")
Ortam sıcaklığı: Santralin mikro iklimini ve soğutma gereksinimlerini etkiler.
Modülün arka yüzey sıcaklığı: Fotovoltaik modüllerin çıkış gücü, sıcaklık yükseldikçe azalır (tipik olarak -0,3% ila -0,5%/℃). Arka yüzey sıcaklığının gerçek zamanlı olarak izlenmesi, beklenen güç çıkışını doğru bir şekilde düzeltebilir ve bileşenlerin anormal ısı dağılımını veya potansiyel sıcak nokta tehlikelerini belirleyebilir.
3. Rüzgar Hızı ve Yönü (Güvenlik ve Soğutmanın "Çift Taraflı Kılıcı")
Yapısal güvenlik: Anlık güçlü rüzgarlar (örneğin 25 m/s'yi aşan rüzgarlar), fotovoltaik destek yapılarının ve modüllerinin mekanik yük tasarımı için nihai testi oluşturur. Gerçek zamanlı rüzgar hızı uyarıları, güvenlik sistemini tetikleyebilir ve gerektiğinde tek eksenli izleyicinin rüzgar koruma modunu (örneğin "fırtına konumu") etkinleştirebilir.
Doğal soğutma: Uygun rüzgar hızı, bileşenlerin çalışma sıcaklığını düşürmeye yardımcı olarak dolaylı olarak enerji üretim verimliliğini artırır. Veriler, hava soğutma etkisini analiz etmek ve dizi yerleşimini ve aralığını optimize etmek için kullanılır.
4. Bağıl Nem ve Yağış (işletme, bakım ve arızalar için "uyarı sinyalleri")
Yüksek nem: Potansiyel kaynaklı zayıflama (PID) etkilerine neden olabilir, ekipman korozyonunu hızlandırabilir ve yalıtım performansını etkileyebilir.
Yağış: Yağış verileri, bileşenlerin doğal temizleme etkisini (güç üretiminde geçici bir artış) ilişkilendirmek ve analiz etmek ve en iyi temizleme döngüsünün planlanmasına rehberlik etmek için kullanılabilir. Şiddetli yağmur uyarıları, sel kontrolü ve drenaj sistemlerinin tepkisiyle doğrudan ilişkilidir.
5. Atmosfer Basıncı ve Diğer Parametreler (daha ayrıntılı "yardımcı faktörler")
Bu cihaz, daha yüksek hassasiyetli ışınım verisi düzeltmesi ve araştırma düzeyinde analiz için kullanılır.
II. Veri Odaklı Akıllı Uygulama Senaryoları
Otomatik hava durumu istasyonunun veri akışı, veri toplayıcı ve iletişim ağı aracılığıyla, fotovoltaik enerji santralinin izleme ve veri toplama (SCADA) sistemine ve güç tahmin sistemine akarak, çok sayıda akıllı uygulamanın ortaya çıkmasına yol açar:
1. Enerji üretiminin ve şebeke dağıtımının hassas bir şekilde tahmin edilmesi
Kısa vadeli tahmin (saatlik/gün öncesi): Gerçek zamanlı güneş ışınımı, bulut haritaları ve sayısal hava tahminlerini (NWP) birleştirerek, elektrik şebekesi dağıtım departmanlarının fotovoltaik enerjinin dalgalanmasını dengelemesi ve elektrik şebekesinin istikrarını sağlaması için temel bir unsur olarak hizmet eder. Tahmin doğruluğu, santralin gelir değerlendirmesi ve piyasa işlem stratejisiyle doğrudan ilişkilidir.
Ultra kısa vadeli tahmin (dakika düzeyinde): Esas olarak gerçek zamanlı olarak ışınım şiddetindeki ani değişikliklerin (örneğin bulut geçişi) izlenmesine dayanır ve enerji santrallerinde AGC'nin (Otomatik Üretim Kontrolü) hızlı tepki vermesi ve düzgün güç çıkışı için kullanılır.
2. Enerji santrali performansının, işletmesinin ve bakımının derinlemesine teşhisi ve optimizasyonu
Performans oranı (PR) analizi: Ölçülen ışınım ve bileşen sıcaklığı verilerine dayanarak teorik güç üretimini hesaplayın ve bunu gerçek güç üretimiyle karşılaştırın. PR değerlerindeki uzun vadeli düşüş, bileşen bozulmasını, lekeleri, tıkanıklıkları veya elektriksel arızaları gösterebilir.
Akıllı temizleme stratejisi: Yağış miktarı, toz birikimi (ışın zayıflaması yoluyla dolaylı olarak çıkarılabilir), rüzgar hızı (toz) ve enerji üretim kaybı maliyetleri kapsamlı bir şekilde analiz edilerek, ekonomik açıdan en uygun bileşen temizleme planı dinamik olarak oluşturulur.
Ekipman sağlık uyarısı: Aynı meteorolojik koşullar altında farklı alt dizilerin güç üretim farklarını karşılaştırarak, birleştirici kutularda, invertörlerde veya dizi seviyelerinde meydana gelen arızalar hızlı bir şekilde tespit edilebilir.
3. Varlık Güvenliği ve Risk Yönetimi
Aşırı hava koşulları uyarısı: Şiddetli rüzgar, yoğun yağmur, yoğun kar, aşırı yüksek sıcaklıklar vb. için eşik değerler belirleyerek otomatik uyarılar alın ve işletme ve bakım personelini sıkıştırma, güçlendirme, boşaltma veya çalışma modunu ayarlama gibi koruyucu önlemleri önceden almaları konusunda yönlendirin.
Sigorta ve Varlık Değerlendirmesi: Afet kayıp değerlendirmesi, sigorta talepleri ve enerji santrali varlık işlemleri için güvenilir üçüncü taraf kanıtı sunmak üzere objektif ve sürekli meteorolojik veri kayıtları sağlayın.
III. Sistem Entegrasyonu ve Teknolojik Trendler
Modern fotovoltaik hava istasyonları, daha yüksek entegrasyon, daha fazla güvenilirlik ve zekâ yönünde gelişmektedir.
Entegre tasarım: Radyasyon sensörü, sıcaklık ve nem ölçer, anemometre, veri toplayıcı ve güç kaynağı (güneş paneli + batarya), sağlam ve korozyona dayanıklı bir direk sistemine entegre edilmiştir; bu da hızlı kurulum ve bakım gerektirmeyen çalışma imkanı sağlar.
2. Yüksek hassasiyet ve yüksek güvenilirlik: Sensör sınıfı, ikinci seviye hatta birinci seviye standarda yaklaşmaktadır ve verilerin uzun vadeli doğruluğunu ve istikrarını sağlamak için kendi kendine teşhis ve kendi kendine kalibrasyon fonksiyonlarına sahiptir.
3. Uç bilişim ve yapay zekanın entegrasyonu: Veri iletim yükünü azaltmak için istasyon ucunda ön veri işleme ve anormallik değerlendirmesi yapılır. Yapay zeka görüntü tanıma teknolojisinin entegre edilmesi ve bulut türlerini ve bulut hacimlerini belirlemeye yardımcı olmak için tam gökyüzü görüntüleyicisinin kullanılmasıyla, ultra kısa vadeli tahminlerin doğruluğu daha da artırılır.
4. Dijital İkiz ve Sanal Enerji Santrali: Meteoroloji istasyonu verileri, fiziksel dünyadan gelen hassas girdiler olarak, fotovoltaik enerji santralinin dijital ikiz modelini çalıştırarak sanal ortamda enerji üretim simülasyonu, arıza tahmini ve işletme ve bakım stratejisi optimizasyonu gerçekleştirir.
IV. Uygulama Örnekleri ve Değer Belirleme
Karmaşık bir dağlık bölgede bulunan 100 MW'lık bir fotovoltaik enerji santrali, altı alt istasyondan oluşan bir mikro-meteorolojik izleme ağının kurulmasının ardından şu sonuçlara ulaşmıştır:
Kısa vadeli güç tahmininin doğruluğu yaklaşık %5 oranında artarak şebeke değerlendirmesi için kesilen cezaları önemli ölçüde azalttı.
Meteorolojik verilere dayalı akıllı temizlik sayesinde yıllık temizlik maliyeti %15 oranında azalırken, lekelerden kaynaklanan enerji üretim kaybı da %2'den fazla düşürülmüştür.
Şiddetli konvektif hava koşullarında, güçlü rüzgar uyarısı esas alınarak iki saat önceden rüzgar kırıcı modu devreye sokulmuş ve bu sayede destek yapısına gelebilecek olası hasarlar önlenmiştir. Tahmini zararlar birkaç milyon yuan azaltılmıştır.
Sonuç: “Geçimini doğaya dayandırmaktan” “Doğaya uygun hareket etmeye”
Otomatik hava istasyonlarının kullanımı, fotovoltaik enerji santrallerinin işletiminde deneyime ve kapsamlı yönetime dayalı yaklaşımdan, veriye odaklı, bilimsel, rafine ve akıllı bir yönetim çağına geçişi işaret etmektedir. Bu sayede fotovoltaik enerji santralleri sadece güneş ışığını "görmekle" kalmayıp, hava durumunu da "anlayabilmektedir"; böylece her bir güneş ışınının değeri en üst düzeye çıkarılmakta ve tüm yaşam döngüsü boyunca enerji üretim geliri ve varlık güvenliği artırılmaktadır. Fotovoltaik enerji küresel enerji geçişinde ana güç haline geldikçe, "akıllı gözü" görevi gören otomatik hava istasyonunun stratejik konumu giderek daha da önem kazanacaktır.
Hava durumu istasyonu 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: 17 Aralık 2025