擁抱數字化轉型 圖撲軟體3D 光伏與光熱發電站視覺化

太陽能光伏產業在不遠的將來會佔據世界能源消費的重要席位,不但要替代部分常規能源,而且將成為世界能源供應的主體。預計到2030年,可再生能源在總能源結構中將佔到30%以上,而太陽能光伏產業在世界總電力供應中的佔比也將達到10%以上。到2040年,可再生能源將佔總能耗的50%以上,太陽能光伏產業將佔總電力的20%以上。

作為能源消耗的大國,中國的太陽能光伏產業在世界光伏產業中扮演著重要的角色。

今天就將利用 Hightopo 的 HT 產品搭建輕量化的 3D 大型光伏發電站和光熱發電站視覺化場景,實現大型室外光伏發電時運作狀態實時監測,電站負荷情況、裝置管控等資訊的互聯互通。數字孿生不同環境場景下的光伏電站。減少室外光伏發電站運維管控的人為操作成本與危害,實現無人值守的室外光伏電站新形勢。

光伏發電站

以沙漠為背景,透過方陣形式擺放光伏板,結合衛星圖使光伏板朝向一致,每排方陣對應一個匯流箱,可以將一定數量、規格相同的光伏電池串聯起來,組成一個個光伏串列,透過控制器,直流配電櫃,光伏逆變器,交流配電櫃,配套使用從而構成完整的光伏發電系統。接入資料形成電站負荷曲線、運作情況對比圖表,實現電站全面監控。

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光熱發電站

太陽能光熱發電是利用大規模陣列拋物或碟形鏡面收集太陽熱能,透過換熱裝置提供蒸汽,結合傳統汽輪發電機的工藝,從而達到發電的目的。

透過現場取景、衛星圖等方式,進行場景搭建,人工擺放向日鏡模型,向日鏡從發電塔向外擴散排布,真實還原裝機分佈效果,場景從上往下看就像一朵巨大的向日葵,場景中心為發電塔,鏡子作為反射太陽光的媒介,發電塔相當於一個大型的熱量吸收器,一次性接收成百上千個向日鏡同時折射出的熱量再經過熱能交換,推動汽輪發動機發電。透過 HT 引擎的渲染功能,真實還原發電塔吸收熱量的效果。

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電站建設模擬

在沙漠中建設光伏站,需要解決沙漠鑽孔成洞和沙漠大風天氣等一系列問題。

場景透過荒漠戈壁→電廠初建→綠化固沙→牧草過盛→生態迴圈,5段動畫模擬變化。

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荒漠戈壁

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電廠初建

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綠化固沙

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牧草過盛

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生態迴圈

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形象還原了從荒無人煙的沙漠到生機勃勃的生態迴圈全過程。實現在利用沙漠豐富的太陽能資源發展光伏發電產業的同時,還利用光伏板的遮陰效果在沙地上種植沙生植物、發展沙草產業,逐步實現沙漠增綠、企業增效、資源增值的目的。在種草的同時,還可以放養牲畜,利用現有的土地發展種養殖業,達到牧草生長與光伏發電的平衡。

荒漠化一直是中國西部發展的最大阻礙,光伏沙漠生態電站是其最主要的治沙模式。將發展光伏和沙漠治理、節能農業相結合。這樣的案例也在海南藏族自治州的光伏園區實現,依次排開的太陽能光伏板與穿梭在其中的“光伏羊”,成為了一道亮麗風景線。電站的建立不僅提升了發電量,生態環境的改善,也在一定程度上提高了周邊的經濟發展與就業機會。

擁抱數字化轉型 圖撲軟體3D 光伏與光熱發電站視覺化

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圖撲軟體高模擬 3D 視覺化

光照陰影模擬

日照觀察作為光伏能源不可或缺的一項重點,HT 透過與天氣系統對接,實現三維場景中日照角度隨著時間動態變化,從而直觀的檢視不同時間段日照情況。結合預設的天氣動畫,根據當地天氣變化,對應實現天氣動畫效果,輔以展示整體場景。

光熱電站資訊監測

透過點選互動場景中的發電塔模型,以二維彈窗形式彈出發電塔相關資訊,與後臺資料進行聯動,接入真實資料,展示發電塔發電情況與發動機執行狀態,做到實時監測管理。

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光伏電站資訊監測

透過對接資料介面可實現監測各方陣內匯流箱(包括母線電壓、機箱溫度、電流)資料,當出現告警時,可對模型進行染紅閃爍顯示,方便運維人員快速定位排查問題,足不出戶即可實時檢視裝置相關指標,可結合演算法實現資料分析,短時間內若出現數據異常變化的情況,提前進行告警,提醒相關人員及時做出決策。

擁抱數字化轉型 圖撲軟體3D 光伏與光熱發電站視覺化

擁抱數字化轉型 圖撲軟體3D 光伏與光熱發電站視覺化

同時接入了箱變(包括箱變油溫、電壓和電流)、逆變器(包括今日發電量、總有功功率、總無功功率、總功率因素、逆變器效率)、升壓站相關資料,全面監測電站執行狀況,由於場景比較大,做了點選裝置模型視角拉近處理,可更直觀的檢視裝置相關資訊。

知識科普與應用延伸

聚光光伏(CPV)是一種光伏(PV)技術,為了發電,CPV 使用透鏡或曲面鏡將陽光聚焦在小型、高質量的多結(MJ)和高效太陽能電池上。據預測,未來幾十年中,利用高濃度光伏(HCPV)的光伏系統具有巨大的潛力和競爭力。有別於傳統矽晶型以及薄膜型,聚光型太陽光電(HCPV)的技術最顯著的優點在於它的高光電轉換效率。HCPV 技術最適合應用於大型電廠,特別是在陽光日照充足、乾燥、低溼度的地區。

隨著光伏產業的不斷深入發展,各行業也藉助了光伏的自身優勢開展應用,如光伏農業、光伏漁業、光伏水泵、光伏園區、光伏充電樁、光伏智慧路燈等等。圖撲軟體的視覺化賦能產業的智慧運維,智慧化管理、數字化監測、綠色化發展。

擁抱數字化轉型 圖撲軟體3D 光伏與光熱發電站視覺化

擁抱數字化轉型 圖撲軟體3D 光伏與光熱發電站視覺化

光伏太陽能作為可持續發展的能源,未來勢頭迅猛,而隨著光伏電站的逐年增建,隨之而來的光伏運維也將成為一難題,其中之一就是太陽能電池面板的灰塵汙染,想要提高光伏發電效率,必然要解決表面清潔問題,而傳統的人工清洗、清潔車清洗、高壓水槍清洗、噴淋系統清洗都無法解決清潔能力不足的窘境,由此有了光伏清潔機器人:

基於多年專案經驗積累和夯實的視覺化技術支援,與許多知名行業先行有著合作,如陽光電源、華能集團等等。在風力發電、海上發電站、核電站等方面有著非常多優秀的案例實現。

近期,川渝地區持續高溫引發關注,由於電力供需緊張,當地限電的訊息更是衝上熱搜,四川日前召開電力保供排程會,稱四川的電力供需形勢已由7月份的高峰時期電力“緊缺”,轉變為全天電力電量“雙缺”局面,電力保供形勢十分嚴峻。太陽能的利用更得到世界各國的普遍重視,HT 視覺化應用結合 GIS 技術、大資料、物聯網等先進技術的綜合應用給電力、能源等行業帶來很大的價值提升。把握“十四五”發展總體佈局,助力能源綠色化、數字化、智慧化發展。圖撲軟體與陽光電源的合作。在當下能源革命與數字革命融合發展、數字經濟紅利正在釋放的形式下,圖撲軟體也將提高資源聚合和精準服務能力,為客戶、行業創造更高價值。