امروزه، با پیشرفت مداوم فناوری تولید انرژی فتوولتائیک، تمرکز بر افزایش راندمان جذب انرژی از خود اجزا به بهینهسازی در سطح سیستم تغییر میکند. برای نیروگاههای فتوولتائیک که از سیستمهای ردیابی تک محوره یا دو محوره استفاده میکنند، میزان تحقق دستاوردهای نظری آنها اساساً به "دقت ردیابی" بستگی دارد - یعنی اینکه آیا سیستم درایو میتواند سطح ماژولهای فتوولتائیک را در زاویه ایدهآل با نور خورشید در همه زمانها نگه دارد یا خیر. سری "Zhitong" از سنسورهای ردیابی خورشیدی کاملاً خودکار که توسط شرکت HONDE عرضه شده است، با مزایای منحصر به فرد خود از جمله استقلال کامل، دقت بالا و عدم نیاز به تعمیر و نگهداری، در حال تبدیل شدن به "مغز ادراک" اصلی است که استراتژی کنترل سیستمهای ردیابی را متحول میکند و پتانسیل تولید برق آنها را به طور کامل آزاد میکند.
۱. ارزش اصلی: ارتقای الگو از «چرخش سبکمند» به «همترازی ادراکی»
سیستمهای ردیابی سنتی عمدتاً بر الگوریتمهای نجومی برای موقعیت خورشید بر اساس موقعیت جغرافیایی و زمان رانندگی متکی هستند. با این حال، در عملکرد واقعی، عواملی مانند خطاهای مکانیکی، تغییر شکل تکیهگاه، نشست فونداسیون و اختلالات باد شدید میتوانند باعث انحراف بین جهت واقعی و مقادیر محاسبهشده نظری شوند. علاوه بر این، این انحرافات به مرور زمان جمع میشوند و منجر به "ردیابی نادرست" میشوند، به طوری که تلفات تولید برق به 3 تا 8 درصد میرسد. ارزش اصلی حسگر ردیابی خورشیدی کاملاً خودکار HONDE در موارد زیر نهفته است:
۱. ارائه بازخورد کاملاً دقیق: به عنوان یک مرجع اندازهگیری مستقل مبتنی بر اصول نوری، این دستگاه جهت تابش واقعی نور خورشید را به صورت بلادرنگ و مستقیم اندازهگیری میکند و به سیستم کنترل، اطلاعات کاملاً دقیقی از موقعیت خورشید در این لحظه ارائه میدهد.
۲. دستیابی به کنترل دقیق حلقه بسته: سیستم، بر اساس دادههای بازخورد لحظهای از حسگرها، آن را با خروجی الگوریتمهای نجومی مقایسه میکند، به طور خودکار دستورالعملهای اصلاح را تولید میکند و مکانیزم ردیابی را برای انجام تنظیمات دقیق هدایت میکند و یک حلقه بسته «درک - تصمیمگیری - اجرا» با دقت بالا تشکیل میدهد و خطاهای تجمعی را به طور کامل حذف میکند.
۳. سازگاری با محیطهای پیچیده: در شرایط آب و هوایی که نور پراکنده غالب است، مانند روزهای ابری یا ابری، یا زمانی که موقعیت خورشید به سرعت تغییر میکند، اثربخشی الگوریتمهای نجومی کاهش مییابد. حسگرهای نوری میتوانند به طور فعال به دنبال روشنترین منبع نور یا جهت نور مستقیم مؤثر بگردند، استراتژیهای ردیابی را بهینه کنند و جذب انرژی تابشی موجود را به حداکثر برسانند.
دوم. اصل فنی: «قطبنمای خورشیدی» مناسب برای همه شرایط آب و هوایی
حسگر HONDE "Zhitong" از تشخیص فوتوالکتریک دقیق چند ربعی و الگوریتم تطبیقی هوشمند بهره میبرد.
آرایه نوری دقیق: هسته یک آرایه آشکارساز نوری چند ربعی با جداسازی دقیق است. هنگامی که نور خورشید به صورت عمودی تابیده میشود، نقطه نور به طور مساوی هر ربع را میپوشاند و خروجی متعادل میشود. هنگامی که انحراف زاویهای وجود داشته باشد، تغییر نقطه باعث ایجاد تفاوت در سیگنالهای هر ربع میشود.
محاسبه انحراف در زمان واقعی: پردازنده داخلی، اختلاف سیگنالها در هر ربع صفحه را در زمان واقعی محاسبه میکند و به طور دقیق زاویه انحراف و جهت پرتوهای نور خورشید از عمود بر حسگر را در دو بعد آزیموت و ارتفاع محاسبه میکند.
حالت کار هوشمند
حالت روز آفتابی: مرکز قرص خورشید را دقیقاً قفل میکند و دقت نشانهگیری درجهبندی زیرزاویهدار را فراهم میکند.
حالت ابری/ابری: به طور خودکار به حالت «حداکثرسازی تابش» تغییر میکند تا ردیاب را به سمت روشنترین ناحیه آسمان یا جهتی با قویترین تابش پراکنده هدایت کند، به جای اینکه کورکورانه خورشیدی را که ممکن است مسدود شده باشد، دنبال کند.
حالت محافظت در برابر آب و هوای نامساعد: هنگامی که کمبود مداوم منبع نور مؤثر تشخیص داده شود یا هشداری مبنی بر باد شدید یا تگرگ دریافت شود، ردیاب میتواند به طور خودکار دستور دهد تا برای محافظت در برابر باد، یک زاویه ثابت (مانند موقعیت افقی) را وارد کند.
III. سناریوهای کلیدی کاربرد در نیروگاههای فتوولتائیک
افزایش کارایی واقعی سیستمهای ردیابی مختلف
سیستم ردیابی تک محوره: انحرافات سیستماتیک ناشی از شیب شمال-جنوب و عدم همترازی نصب را اصلاح میکند تا اطمینان حاصل شود که مسیر چرخش روزانه از شرق به غرب دقیقاً با آزیموت خورشیدی مطابقت دارد.
سیستم ردیابی دو محوره: این سیستم به طور همزمان انحرافات زاویههای آزیموت و ارتفاع را اصلاح میکند و از مزایای نظری خود در ردیابی تمامبعدی، به ویژه در مناطق با عرض جغرافیایی بالا یا سناریوهایی که کارایی بسیار بالایی مورد نظر است، به طور کامل بهره میبرد.
۲. به عنوان یک «خطکش» برای کالیبراسیون و تشخیص
کالیبراسیون خودکار منظم: میتوان آن را طوری تنظیم کرد که هر روز صبح یا در فواصل منظم، پارامترهای الگوریتم نجومی و موقعیت صفر مکانیکی سیستم ردیابی تماممیدان را بر اساس مقدار واقعی حسگر، بهطور خودکار کالیبره کند و دقت بلندمدت را حفظ کند.
ابزار تشخیص عملکرد: با مقایسه دادههای حسگرها در واحدهای ردیابی مختلف در همان نیروگاه، یا با مقایسه دادههای حسگر با مقادیر نظری، میتوان به سرعت خطاهای مکانیکی، فرسودگی مکانیسم انتقال یا ناهنجاریهای کنترلکننده ردیابهای خاص را تشخیص داد.
۳. پشتیبانی از استراتژیهای پیشرفته ردیابی و یکپارچهسازی سیستم
ردیابی معکوس و اجتناب از سایه: در ماژولهای تولید برق دوطرفه یا آرایههای متراکم، دادههای حسگر میتوانند به بهینهسازی استراتژی «ردیابی معکوس» کمک کنند و بهترین تعادل را بین کاهش انسداد سایه ردیف جلو بر روی ردیف عقب و به حداکثر رساندن دریافت نور پراکنده توسط ردیف عقب پیدا کنند.
ادغام با SCADA و پلتفرمهای تحلیلی: به عنوان یک منبع داده با ارزش بالا، به سیستم نظارت بر نیروگاه متصل میشود تا دادههای کلیدی ابعادی را برای تجزیه و تحلیل عملکرد تولید برق و تجزیه تلفات بهرهوری ارائه دهد.
چهارم. مزایای اصلی سیستم «چشم هوشمند» HONDE
عملکرد کاملاً خودکار و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری: بدون قطعات متحرک مکانیکی، صرفاً با تکیه بر ادراک نوری، بدون نیاز به مداخله دستی یا کالیبراسیون منظم در محل.
دقت فوقالعاده بالا و پاسخ سریع: دقت اندازهگیری جهتیابی میتواند به ±0.1 درجه برسد، با زمان پاسخ سریع، که به طور مؤثر حرکت ظاهری خورشید را دنبال میکند.
استحکام محیطی بالا: سطح اپتیکی مجهز به یک پوشش خود تمیز شونده و یک دستگاه تمیز کننده فعال اختیاری (مانند میکرو برف پاک کن) است که دارای سطح حفاظت بالایی بوده و قادر به عملکرد پایدار در باد و شن، باران و برف و محیطهای با دمای بالا و پایین میباشد.
الگوریتم هوشمند تطبیقی: الگوریتم هوش مصنوعی تعبیهشده میتواند سیگنالهای تداخل کوتاهمدت ناشی از لبههای ابر، پرندگان و غیره را شناسایی و فیلتر کند و خروجی پایدار و قابل اعتماد را تضمین کند.
رابط کاربری باز و قابل اتصال به سیستم (Plug-and-play): نصب آسان، خروجی پروتکلهای استاندارد مانند Modbus و ادغام آسان با کنترلکنندههای ردیاب رایج در داخل و خارج از کشور.
V. مورد تجربی: افزایش تولید برق حاصل از کنترل حلقه بسته
یک نیروگاه فتوولتائیک ۵۰ مگاواتی در صحرای آتاکاما شیلی که از سیستم ردیابی دو محوره استفاده میکند، حسگرهای ردیابی خورشیدی کاملاً خودکار HONDE را به برخی از آرایههای خود اضافه کرده است تا همزمان با آرایههای اصلی که فقط به الگوریتمهای نجومی متکی هستند، مقایسه شود. دادههای عملیاتی یک چهارم نشان میدهد:
میانگین تولید برق روزانه آرایه مجهز به حسگرها ۴.۷٪ بیشتر از آرایه الگوریتم نجومی خالص است.
در طول دورهای که ابرهای پراکنده مکرر در بعد از ظهر وجود دارد، مزیت تولید برق حتی میتواند به ۸ تا ۱۲ درصد برسد، زیرا حسگرها میتوانند اجزا را طوری هدایت کنند که با سرعت بیشتری با خورشیدی که از شکاف ابرها بیرون میآید، همسو شوند.
تیم بهرهبرداری و نگهداری نیروگاه همچنین انحرافات اولیه نصب برخی از ردیابها را از طریق دادههای انحراف بلندمدت ارائه شده توسط حسگرها کشف و اصلاح کرد.
در نتیجهگیری گزارش ارزیابی مالک پروژه آمده است: «افزایش تولید برق ناشی از حسگر ردیابی HONDE، دوره بازگشت سرمایه آن را به کمتر از شش ماه رسانده است و آن را به یکی از گزینههایی با بالاترین نرخ بازگشت سرمایه در بین تمام اقدامات نوسازی فنی تبدیل کرده است.»
نتیجهگیری
در دورانی که نیروگاههای فتوولتائیک کاملاً وارد مرحله عملیاتی «بهینه و هوشمند» شدهاند، درک عملکرد اساسی «ردیابی» از چرخش مکانیکی ساده به «تنظیم دقیق فوتوالکتریک» مبتنی بر ادراک در زمان واقعی در حال تکامل است. حسگر ردیابی خورشیدی کاملاً خودکار HONDE دقیقاً عامل کلیدی در این فرآیند ارتقاء است. این حسگر نور را با نور اندازهگیری میکند و حلقه دقیق کنترل ردیابی را به مستقیمترین روش میبندد و نور خورشید از دست رفته به دلیل «عدم دقت» را به برق سبز واقعی تبدیل میکند. برای هر سرمایهگذار و اپراتور نیروگاه فتوولتائیک که به بهرهبرداری از پتانسیل کامل سیستمهای ردیابی و دستیابی به LCOE نهایی (هزینه تراز شده برق) متعهد است، استقرار چنین سیستمهای بازخورد حسگر با دقت بالا دیگر یک «راهکار اختیاری» نیست، بلکه یک «زیرساخت هوشمند ضروری» برای افزایش رقابتپذیری اصلی داراییها، تضمین اجرای بازده طراحی و پیروزی در بازار انرژی آینده است.
درباره HONDE: HONDE به عنوان یک نوآور در فناوری هوشمند بهرهبرداری و نگهداری فتوولتائیک و حسگر دقیق، به طور مداوم بر افزایش خروجی انرژی و ارزش دارایی در کل چرخه عمر سیستمهای فتوولتائیک تمرکز دارد. ما قاطعانه معتقدیم که در مسیر افزایش نرخ نفوذ انرژی فتوولتائیک، ارزش فناوری در تبدیل هر درصد افزایش نظری در بهرهوری به مزایای ملموس در دفتر کل نیروگاه نهفته است. سری محصولات "Zhitong" دقیقاً تبلور این باور است.
برای اطلاعات بیشتر در مورد حسگر آب و هوا،
لطفا با شرکت فناوری هونده تماس بگیرید.
واتساپ: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
وبسایت شرکت:www.hondetechco.com
زمان ارسال: ۱۶ دسامبر ۲۰۲۵