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CSPPLAZA光熱發電網訊：由(you)德國(guo)DLR太陽能研(yan)究所聯合CSP Services以及(ji)TSK Flagsol Engineering公司共(gong)同開發的云(yun)(yun)攝像系(xi)統(tong)(tong)WobaS可以成功(gong)預測未來(lai)15分鐘內的太陽輻(fu)射值。該系(xi)統(tong)(tong)可通過幾(ji)個(ge)云(yun)(yun)相機來(lai)提供有關太陽輻(fu)照度的高(gao)分辨率時(shi)空信(xin)息，光熱發電站控制室中的軟(ruan)件可以因此獲得可用太陽能的預計值并及(ji)時(shi)調(diao)整操作。

光熱(re)電站通(tong)常采用兩種(zhong)方(fang)式來(lai)進行臨(lin)近(jin)預報。例如，為了避免由于極端(duan)溫度變(bian)化(hua)而對(dui)部件(jian)造成(cheng)熱(re)沖擊，控制(zhi)系統可以選(xuan)擇讓(rang)集熱(re)器“散焦(jiao)”，而重(zhong)新(xin)聚焦(jiao)需(xu)要花(hua)費一定(ding)時間，并會(hui)造成(cheng)太陽能資(zi)源(yuan)的(de)浪費。WobaS系統則能夠實現對(dui)光熱(re)電站的(de)“自主控制(zhi)”，且不會(hui)通(tong)過(guo)散焦(jiao)來(lai)造成(cheng)任何太陽能資(zi)源(yuan)的(de)浪費。 

該系(xi)統(tong)研發相關負(fu)責(ze)人(ren)Tobias Hirsch表示，在槽(cao)式光熱(re)電站(zhan)中，這種預測(ce)系(xi)統(tong)可用于調節(jie)傳熱(re)介(jie)質的(de)(de)流量，確保(bao)即使在太陽輻射(she)波動的(de)(de)情況下，所有收(shou)集(ji)器仍保(bao)持(chi)聚焦(jiao)，并實現最佳性(xing)能。

太(tai)(tai)陽(yang)輻(fu)射的(de)(de)自然(ran)變(bian)化經常會導(dao)致電網(wang)波動(dong)。 來自WobaS的(de)(de)數據可以更有效地將饋(kui)入(ru)太(tai)(tai)陽(yang)能“輸入(ru)”電網(wang)，該軟件系統(tong)還可以更準確地預(yu)測短時(shi)間(jian)內饋(kui)入(ru)太(tai)(tai)陽(yang)能的(de)(de)快速變(bian)化。

通過使(shi)用WobaS提(ti)供的(de)信息，光熱電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)的(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)量以及電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)部件的(de)使(shi)用壽(shou)命都會增(zeng)加。DLR太(tai)(tai)陽能研(yan)究所太(tai)(tai)陽能氣象組(zu)負責人Stefan Wilbert表示(shi)，我們(men)預期在圖像采(cai)集時高分辨(bian)率空(kong)間輻射信息的(de)使(shi)用將使(shi)槽(cao)式電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)的(de)產(chan)量增(zeng)加2％。如果電(dian)(dian)(dian)站(zhan)(zhan)也使(shi)用輻射預測進行控(kong)制(zhi)，則可以進一步(bu)提(ti)高產(chan)量。

WobaS系(xi)統(tong)(tong)由兩到(dao)四個云(yun)(yun)攝(she)(she)像機和(he)一(yi)個評估單元組成。每個攝(she)(she)像機使(shi)(shi)用(yong)標(biao)刻度(du)(du)(du)(du)的(de)180度(du)(du)(du)(du)魚眼鏡頭拍攝(she)(she)太陽(yang)(yang)島(dao)及其(qi)周圍環境(jing)上方的(de)云(yun)(yun)層。特殊軟件使(shi)(shi)用(yong)這些圖片來獲取云(yun)(yun)屬性，例(li)如位置(zhi)，高度(du)(du)(du)(du)，形狀(zhuang)和(he)透射(she)率(lv)以及它們(men)的(de)移動方向(xiang)和(he)速度(du)(du)(du)(du)。結合電站現(xian)有(you)的(de)測(ce)量輻(fu)照(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)，WobaS系(xi)統(tong)(tong)計(ji)算并(bing)繪(hui)制(zhi)太陽(yang)(yang)島(dao)當前(qian)輻(fu)照(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)的(de)圖表和(he)隨后十五分鐘輻(fu)照(zhao)(zhao)度(du)(du)(du)(du)的(de)預測(ce)圖表。云(yun)(yun)相(xiang)機系(xi)統(tong)(tong)每隔30秒就會提供更新的(de)輻(fu)射(she)圖。

該系統(tong)于2017年在西班(ban)牙商業化太陽能電(dian)站La Africana中(zhong)首(shou)次(ci)進行了實際(ji)測試(shi)，相關研(yan)發項目也已于2018年順利(li)結(jie)題(ti)。目前(qian)WobaS系統(tong)已安(an)裝(zhuang)在西班(ban)牙的(de)兩個(ge)電(dian)站、Jülich塔式試(shi)驗(yan)電(dian)站以(yi)及葡萄牙的(de)某光(guang)熱(re)試(shi)驗(yan)電(dian)站中(zhong)。

圖：WobaS系統應用(yong)于La Africana電站(zhan)

繼WobaS系統的(de)(de)成功研(yan)發后，后續的(de)(de)WobaS-A項目(mu)則(ze)會將研(yan)發重點放在輻射預測的(de)(de)應(ying)用上。 該項目(mu)獲德國聯(lian)邦經濟與技術(shu)部BMWi資(zi)助(zhu)，旨在為太(tai)陽能發電(dian)(dian)站(zhan)（光熱及光伏）開(kai)發基于預測的(de)(de)創新運營(ying)戰略(lve)。此(ci)外，該項目(mu)還將為DLR開(kai)發的(de)(de)塔式太(tai)陽能電(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)HeliOS定日(ri)鏡(jing)場控(kong)制建(jian)立一個接口(kou)，使云相機預測數據能夠在線(xian)傳(chuan)輸。HeliOS使用此(ci)信息(xi)來計算(suan)鏡(jing)子需要如何定位，從而(er)獲得最大化(hua)利(li)潤(run)。HeliOS和WobaS的(de)(de)結合可(ke)以使電(dian)(dian)站(zhan)運行效率(lv)進一步改善(shan)。

目前(qian)CSP Services公司可為光熱和光伏電站(zhan)提供商用WobaS系統，DLR及其合作伙(huo)伴還(huan)將把(ba)WobaS-A項目的最新研發結果(guo)整合到該系統中。

另外研究(jiu)人員正(zheng)在(zai)使用WobaS的(de)信息模(mo)擬(ni)槽式光熱系統的(de)運行，目的(de)是(shi)使太(tai)陽能(neng)發(fa)電(dian)站(zhan)(zhan)的(de)控制(zhi)概念更(geng)加智能(neng)化(hua)與(yu)更(geng)加高效(xiao)，下一步則是(shi)在(zai)槽式試(shi)驗電(dian)站(zhan)(zhan)中(zhong)測(ce)試(shi)該運行策(ce)(ce)略(lve)的(de)原型。測(ce)試(shi)成功(gong)后，該運行策(ce)(ce)略(lve)將應用于(yu)商業(ye)化(hua)電(dian)站(zhan)(zhan)。

附英文原文鏈接: