System nadzoru nad farmami FV kluczem do stabilnej produkcji

Całodobowy system nadzoru nad farmami FV może znacząco zwiększyć ich stabilność dzięki nieprzerwanej kontroli pracy instalacji.

Nowy system dostarcza co jedną dziesiątą sekundy dane dotyczące energii i warunków meteorologicznych, aby dokładniej przewidywać wydajność elektrowni słonecznych.

Elektrownie słoneczne nie zawsze dostarczają energię. Robią to tylko wtedy, gdy dostarczane są na ich powierzchnie promienie słoneczne, ponieważ są uzależnione od warunków atmosferycznych. Podczas zachmurzenia panele również funkcjonują, ale nie są tak bardzo wydajne, jak w przypadku bezchmurnego nieba.    

Aby zaradzić niepewnością związaną z działaniem elektrowni słonecznych, grupa badawcza Instrumentation and Industrial Electronics z Uniwersytetu w Kordobie opracowała system monitorowania, który wykorzystuje czujniki do dostarczania bardziej szczegółowych, precyzyjnych i zsynchronizowanych informacji o wydajności elektrowni słonecznych. System przypomina monitoring 24/7, w którym każda zmiana jest analizowana. System zaprojektowany jest nie tylko do obserwacji i prognozowania wydajności elektrowni, ale także do dostosowania ceny produkowanej energii do bardziej obecnych warunków rynkowych.

Celem projektu było przeanalizowanie, w jaki sposób elektrownie słoneczne wytwarzają energię w zależności od warunków pogodowych. Aby to osiągnąć, zespół wykorzystał urządzenia dostępne na rynku od kilku lat, do których zastosowano nowe rozwiązania. Dzięki tym urządzeniom zespół, który nazwał je rozszerzonymi jednostkami pomiaru fazowego, które mogą gromadzić dane dotyczące energii takie jak: prąd, napięcie i częstotliwość oraz dane meteorologiczne jak promieniowanie słoneczne.

Duże znaczenie ma fakt, że dane są gromadzone co jedną dziesiątą sekundy w bardzo szczegółowy sposób. Dzięki zaawansowanej analizie, każdego miesiąca generują około 2–3 gigabajtów danych. Ponadto urządzenia są zsynchronizowane między sobą i zlokalizowane w różnych obszarach, w tym w pobliżu elektrowni słonecznych, co pozwala na szybki przepływ informacji pomiędzy systemem, a osobami go moderującymi.

Jak wyjaśnił badacz z UCO Víctor Pallares López: „Chodzi o dokładne monitorowanie systemów w celu zebrania jak największej ilości informacji i umożliwienia reagowania na wszelkie negatywne skutki, które mogą wpłynąć na stabilność sieci elektrycznej”.

Im dokładniej są monitorowane, tym szybciej można podjąć działania w celu odizolowania systemu od potencjalnych zakłóceń poprzez jego odłączenie i zapobieżenie ich rozprzestrzenianiu się.

Czujniki zostały dostrojone i przetestowane zarówno w laboratorium, jak i w dwóch zakładach w Pozoblanco, a wszystkie błędy zostały sprawdzone, więc zespół jest obecnie zaangażowany w drugą fazę projektu, która polega na analizie wszystkich wygenerowanych danych.

Nowy system monitorowania elektrowni fotowoltaicznych oparty na rozszerzonych jednostkach pomiaru fazowego może znacząco poprawić stabilność sieci, co przełoży się na możliwości produkcyjne energii słonecznej. Precyzyjny pomiar co 0,1 sekundy oraz synchronizacja wielu czujników tworzą podstawę pod bardziej inteligentne zarządzanie farmami.

Szymon Ślubowski