Station météorologique photovoltaïque : contribuer au bon fonctionnement des centrales photovoltaïques

Stations météorologiques photovoltaïques : des outils intelligents pour améliorer l'efficacité des centrales solaires 

Alors que la structure énergétique mondiale évolue vers les énergies renouvelables, la production d'électricité photovoltaïque (PV) est devenue un pilier essentiel pour atteindre la neutralité carbone. L'efficacité et la stabilité à long terme des centrales photovoltaïques sont directement influencées par leur environnement. Les stations météorologiques photovoltaïques, en tant que système intégré de surveillance et d'analyse de données de haute précision, deviennent progressivement un outil indispensable dans l'industrie photovoltaïque. Cet article présente en détail les fonctions, la structure, les avantages matériels et logiciels, ainsi que l'intérêt pratique des stations météorologiques photovoltaïques, afin de permettre aux lecteurs de bien comprendre comment cette technologie contribue à l'optimisation et au développement des centrales photovoltaïques.

Qu'est-ce qu'une station météo photovoltaïque ? 

Une station météorologique photovoltaïque est un système de surveillance environnementale spécialement conçu pour les centrales photovoltaïques. Elle intègre des capteurs de haute précision et une technologie d'acquisition de données avancée pour surveiller en temps réel les données météorologiques clés autour de la centrale. Ces données comprennent le rayonnement solaire total, le rayonnement direct, le rayonnement diffus, la température ambiante, la température des modules, la vitesse et la direction du vent, l'humidité, la pression atmosphérique, etc., fournissant ainsi une aide à la décision scientifique à l'équipe d'exploitation et de maintenance (O&M). 

En analysant ces données, l'équipe d'exploitation et de maintenance peut rapidement identifier les problèmes potentiels, tels que la baisse d'efficacité des modules due à des températures élevées ou les risques pour la sécurité causés par des vents violents, et prendre des mesures ciblées pour garantir un fonctionnement stable et améliorer l'efficacité de la production d'énergie. De plus, l'utilisation de stations météorologiques photovoltaïques aide les responsables d'usines à optimiser leurs stratégies de maintenance, comme l'ajustement du cycle de nettoyage en fonction de l'intensité du rayonnement, l'amélioration de la conception du refroidissement en fonction des données de température ou l'optimisation de l'agencement de l'usine en fonction de la vitesse et de la direction du vent. Ces actions améliorent non seulement les avantages économiques, mais prolongent également la durée de vie des équipements et réduisent les coûts d'exploitation à long terme. 

Les stations météorologiques photovoltaïques ne constituent pas seulement un complément à la technologie photovoltaïque, mais aussi un moteur essentiel de l'innovation et des modernisations industrielles. Elles jouent un rôle crucial, tant dans les phases initiales de construction que dans les phases d'exploitation d'une centrale électrique.

Fonctions principales d'une station météorologique photovoltaïque 

L'intérêt d'une station météorologique photovoltaïque réside dans sa capacité à prendre en charge de multiples scénarios d'application. Voici ses rôles spécifiques à différentes étapes : 

1. Phase de pré-construction : sélection du site et soutien à la conception  

   Lors de la phase de planification d'une centrale photovoltaïque, l'installation d'une station météorologique photovoltaïque permet de recueillir des données environnementales clés pour faciliter le choix du site, la conception et l'évaluation des performances. Par exemple, en surveillant en continu le rayonnement solaire et la vitesse du vent, les développeurs peuvent déterminer l'angle d'implantation et le plan d'implantation les plus adaptés pour garantir une exploitation optimale de l'énergie solaire. 

2. Phase opérationnelle : optimisation de l'efficacité et maintenance  

   Une fois la centrale construite, la station météorologique photovoltaïque peut établir des modèles prédictifs basés sur des données historiques afin d'aider l'équipe d'exploitation et de maintenance à ajuster l'orientation et l'inclinaison des panneaux solaires en fonction des variations saisonnières de l'ensoleillement. La surveillance en temps réel permet également d'identifier les situations anormales, telles que la surchauffe des composants ou l'accumulation excessive de poussière, ce qui permet d'intervenir rapidement pour refroidir ou nettoyer et améliorer l'efficacité de la conversion énergétique.

Structure d'une station météorologique photovoltaïque 

Une station météorologique photovoltaïque adopte une conception modulaire, permettant aux utilisateurs de combiner ses composants de base de manière flexible selon leurs besoins. Les principaux composants sont les suivants : 

- Transmetteur de rayonnement solaire entièrement automatique : suit le soleil en continu pour garantir des données de rayonnement précises.  

- Capteurs de rayonnement solaire : comprenant des capteurs de rayonnement total, de rayonnement incliné et de rayonnement direct pour surveiller différents types de rayonnement solaire.  

- Capteurs météorologiques : couvrant la vitesse du vent, la direction du vent, la température, l'humidité, la pression atmosphérique et d'autres paramètres.  

- Capteurs de température des modules : surveillent la température des modules photovoltaïques en temps réel pour évaluer l'état de fonctionnement.  

- Hôte d'acquisition de données : intègre les fonctions de traitement et de transmission des données.  

- Cadre de support en acier au carbone haute résistance : fournit un support stable et s'adapte à divers environnements.  

- Boîtier de commande électrique et système d'alimentation : Prend en charge l'alimentation solaire ou externe, assurant le fonctionnement continu de l'équipement. 

Selon le scénario d'application, les utilisateurs peuvent choisir différents modèles. Par exemple, la station météorologique photovoltaïque à suivi solaire entièrement automatique connectée au réseau convient aux grandes centrales électriques connectées au réseau, tandis que les stations météo photovoltaïques décentralisées sont plus adaptées aux petits systèmes décentralisés, tels que les projets photovoltaïques intégrés aux bâtiments.

Avantages matériels des stations météorologiques photovoltaïques : précision et fiabilité 

La conception matérielle des stations météorologiques photovoltaïques prend en compte la nécessité d'une surveillance multiparamétrique et d'une stabilité à long terme. Les principaux points forts sont les suivants : 

1. Surveillance multiparamétrique en temps réel  

   Le rayonnement solaire est le principal facteur influençant la production d'électricité photovoltaïque. La station météorologique photovoltaïque peut collecter des données sur le rayonnement total, le rayonnement direct, le rayonnement diffus, la durée d'ensoleillement et le rayonnement cumulé, aidant ainsi les utilisateurs à calculer l'angle d'inclinaison optimal et à optimiser la disposition du réseau photovoltaïque. Elle peut également surveiller la vitesse et la direction du vent (affectant la dissipation thermique et la stabilité), la pression atmosphérique (évaluant la pénétration du rayonnement), la température (pour prévenir les pertes d'efficacité) et l'humidité (pour réduire les risques de corrosion), offrant ainsi une assistance complète pour l'exploitation et la maintenance. 

2. Suivi solaire entièrement automatique  

   Une station météorologique photovoltaïque équipée d'un dispositif de suivi entièrement automatique peut suivre le mouvement du soleil 24 heures sur 24, fournissant des données de rayonnement de haute précision sans intervention manuelle, améliorant considérablement l'efficacité des mesures.

 3. Alimentation électrique flexible  

   L'appareil prend en charge deux modes d'alimentation : alimentation secteur externe et système solaire. Ce dernier est adapté aux environnements hors réseau et garantit un fonctionnement continu, même dans les zones reculées. 

4. Conception bipolaire haute résistance  

   La structure bipolaire améliore la stabilité et la capacité de charge de l'équipement, et des tests rigoureux garantissent l'absence d'obstruction entre les capteurs. Le cadre de support est fabriqué avec des matériaux de haute qualité et le câblage interne est conçu pour éviter toute exposition des câbles. La trappe de maintenance située en bas facilite l'entretien et garantit une durabilité optimale, même dans des conditions climatiques extrêmes.

Avantages logiciels des stations météorologiques photovoltaïques : gestion intelligente et surveillance à distance 

Outre un matériel robuste, le système logiciel de la station météorologique photovoltaïque offre également une expérience utilisateur performante. Grâce à une plateforme cloud de surveillance environnementale, les utilisateurs peuvent gérer les données et assurer une exploitation et une maintenance intelligentes : 

1. Affichage des données en temps réel  

   Les données sont téléchargées sur la plateforme cloud via 4G ou Ethernet, permettant aux utilisateurs de vérifier les derniers résultats de surveillance à tout moment via des téléphones portables ou des ordinateurs pour une supervision à distance 24h/24 et 7j/7. 

2. Analyse des données historiques  

   La plateforme prend en charge le stockage de données, permettant aux utilisateurs de visualiser les tendances historiques sous forme de tableau ou de courbe et d'exporter des données pour l'optimisation de la stratégie. 

3. Alarmes multicanaux  

   Lorsque les valeurs de surveillance dépassent les limites de sécurité, la plate-forme alertera rapidement les utilisateurs via des invites d'interface (données devenant rouges, fenêtres contextuelles, sons) et des notifications à distance (appels téléphoniques, SMS, e-mails, WeChat), et les informations d'alarme seront enregistrées. 

4. Surveillance vidéo et affichage grand écran  

   La plateforme cloud peut intégrer des caméras sur site pour fournir des séquences vidéo et des instantanés. L'interface grand écran, riche en technologies, affiche automatiquement toutes les données des appareils, améliorant ainsi l'efficacité de la gestion.

Scénarios d'application des stations météorologiques photovoltaïques 

Les stations météorologiques photovoltaïques ont une large gamme d’applications, notamment : 

- Évaluation des ressources en énergie solaire : fourniture de données pour la sélection du site et l'analyse du retour sur investissement.  

- Surveillance des performances du système : évaluation de l'état opérationnel des modules photovoltaïques et optimisation de l'efficacité de la production d'énergie.  

- Recherche scientifique : Utilisé dans le bilan énergétique atmosphérique, la recherche sur le stress thermique et l'analyse du changement climatique.  

- Étalonnage des données satellitaires : vérification de l'exactitude des données de rayonnement dérivées des satellites.  

- Prévision des revenus : Soutien à l'évaluation de l'efficacité économique des centrales électriques grâce à la prévision des ressources solaires. 

Valeur et avenir des stations météorologiques photovoltaïques

 Grâce à une surveillance précise et à une analyse intelligente, les stations météorologiques photovoltaïques améliorent non seulement l'efficacité opérationnelle et les avantages économiques des centrales photovoltaïques, mais contribuent également au développement durable des énergies renouvelables. Grâce aux avancées technologiques, les stations météorologiques photovoltaïques continueront de s'optimiser, intégrant des capteurs plus avancés ou des modèles prédictifs basés sur l'IA, favorisant ainsi la transformation verte du secteur photovoltaïque. 

Pour les clients étrangers souhaitant améliorer les performances de leurs installations et réduire leurs coûts d'exploitation et de maintenance, les stations météorologiques photovoltaïques constituent sans aucun doute une solution d'investissement rentable. En transformant les données environnementales en informations exploitables, elles garantissent la pérennité des centrales photovoltaïques.

 Fiche technique du capteur de rayonnement solaire pyranomètre

Manuel d'instructions du capteur de rayonnement solaire NBL-W-SRS (version 4.0).pdf

Manuel d'instructions du capteur de rayonnement solaire NBL-W-HPRS (version 3.0).pdf