CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：由德國DLR太陽能研究所聯(lián)合CSP Services以及TSK Flagsol Engineering公司共同開發(fā)的云攝像系統(tǒng)WobaS可以成功預(yù)測未來15分鐘內(nèi)的太陽輻射值。該系統(tǒng)可通過幾個(gè)云相機(jī)來提供有關(guān)太陽輻照度的高分辨率時(shí)空信息，光熱發(fā)電站控制室中的軟件可以因此獲得可用太陽能的預(yù)計(jì)值并及時(shí)調(diào)整操作。

光熱電站通常采用兩種方式來進(jìn)行臨近預(yù)報(bào)。例如，為了避免由于極端溫度變化而對部件造成熱沖擊，控制系統(tǒng)可以選擇讓集熱器“散焦”，而重新聚焦需要花費(fèi)一定時(shí)間，并會造成太陽能資源的浪費(fèi)。WobaS系統(tǒng)則能夠?qū)崿F(xiàn)對光熱電站的“自主控制”，且不會通過散焦來造成任何太陽能資源的浪費(fèi)。 

該系統(tǒng)研發(fā)相關(guān)負(fù)責(zé)人Tobias Hirsch表示，在槽式光熱電站中，這種預(yù)測系統(tǒng)可用于調(diào)節(jié)傳熱介質(zhì)的流量，確保即使在太陽輻射波動(dòng)的情況下，所有收集器仍保持聚焦，并實(shí)現(xiàn)最佳性能。

太陽輻射的自然變化經(jīng)常會導(dǎo)致電網(wǎng)波動(dòng)。 來自WobaS的數(shù)據(jù)可以更有效地將饋入太陽能“輸入”電網(wǎng)，該軟件系統(tǒng)還可以更準(zhǔn)確地預(yù)測短時(shí)間內(nèi)饋入太陽能的快速變化。

通過使用WobaS提供的信息，光熱電站的發(fā)電量以及電站部件的使用壽命都會增加。DLR太陽能研究所太陽能氣象組負(fù)責(zé)人Stefan Wilbert表示，我們預(yù)期在圖像采集時(shí)高分辨率空間輻射信息的使用將使槽式電站的產(chǎn)量增加2％。如果電站也使用輻射預(yù)測進(jìn)行控制，則可以進(jìn)一步提高產(chǎn)量。

WobaS系統(tǒng)由兩到四個(gè)云攝像機(jī)和一個(gè)評估單元組成。每個(gè)攝像機(jī)使用標(biāo)刻度的180度魚眼鏡頭拍攝太陽島及其周圍環(huán)境上方的云層。特殊軟件使用這些圖片來獲取云屬性，例如位置，高度，形狀和透射率以及它們的移動(dòng)方向和速度。結(jié)合電站現(xiàn)有的測量輻照度，WobaS系統(tǒng)計(jì)算并繪制太陽島當(dāng)前輻照度的圖表和隨后十五分鐘輻照度的預(yù)測圖表。云相機(jī)系統(tǒng)每隔30秒就會提供更新的輻射圖。

該系統(tǒng)于2017年在西班牙商業(yè)化太陽能電站La Africana中首次進(jìn)行了實(shí)際測試，相關(guān)研發(fā)項(xiàng)目也已于2018年順利結(jié)題。目前WobaS系統(tǒng)已安裝在西班牙的兩個(gè)電站、Jülich塔式試驗(yàn)電站以及葡萄牙的某光熱試驗(yàn)電站中。

圖：WobaS系統(tǒng)應(yīng)用于La Africana電站

繼WobaS系統(tǒng)的成功研發(fā)后，后續(xù)的WobaS-A項(xiàng)目則會將研發(fā)重點(diǎn)放在輻射預(yù)測的應(yīng)用上。 該項(xiàng)目獲德國聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)與技術(shù)部BMWi資助，旨在為太陽能發(fā)電站（光熱及光伏）開發(fā)基于預(yù)測的創(chuàng)新運(yùn)營戰(zhàn)略。此外，該項(xiàng)目還將為DLR開發(fā)的塔式太陽能電站的HeliOS定日鏡場控制建立一個(gè)接口，使云相機(jī)預(yù)測數(shù)據(jù)能夠在線傳輸。HeliOS使用此信息來計(jì)算鏡子需要如何定位，從而獲得最大化利潤。HeliOS和WobaS的結(jié)合可以使電站運(yùn)行效率進(jìn)一步改善。

目前CSP Services公司可為光熱和光伏電站提供商用WobaS系統(tǒng)，DLR及其合作伙伴還將把WobaS-A項(xiàng)目的最新研發(fā)結(jié)果整合到該系統(tǒng)中。

另外研究人員正在使用WobaS的信息模擬槽式光熱系統(tǒng)的運(yùn)行，目的是使太陽能發(fā)電站的控制概念更加智能化與更加高效，下一步則是在槽式試驗(yàn)電站中測試該運(yùn)行策略的原型。測試成功后，該運(yùn)行策略將應(yīng)用于商業(yè)化電站。

附英文原文鏈接: Cloud camera system WobaS provides concentrated solar power plants with reliable radiation nowcasts