智慧能源:清潔低碳環保新能源,沙漠光伏與光熱發電站 3D 可視化

碳達峰、碳中和成為今年兩會“熱詞”,在國傢政府工作報告中指出,紮實做好碳達峰、碳中和各項工作,制定 2030 年前碳排放達峰行動方案,優化產業結構和能源結構,實現低碳環保節能減排。因此加大風電、核電、光伏等環保型能源的發展尤為重要。

智慧能源:清潔低碳環保新能源,沙漠光伏與光熱發電站 3D 可視化

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可視化場景,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、設備管控等信息的互聯互通。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,通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,通過控制器,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。接入數據形成電站負荷曲線、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,通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。

通過現場取景、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佈,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。通過 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,需要解決沙漠鉆孔成洞和沙漠大風天氣等一系列問題。

場景通過荒漠戈壁→電廠初建→綠化固沙→牧草過盛→生態循環,5段動畫模擬變化。

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形象還原瞭從荒無人煙的沙漠到生機勃勃的生態循環全過程。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”,成為瞭一道亮麗風景線。電站的建立不僅提升瞭發電量,生態環境的改善,也在一定程度上提高瞭周邊的經濟發展與就業機會。

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 通過與天氣系統對接,實現三維場景中日照角度隨著時間動態變化,從而直觀的查看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。

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光熱電站信息監測

通過點擊交互場景中的發電塔模型,以二維彈窗形式彈出發電塔相關信息,與後臺數據進行聯動,接入真實數據,展示發電塔發電情況與發動機運行狀態,做到實時監測管理。

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光伏電站信息監測

通過對接數據接口可實現監測各方陣內匯流箱(包括母線電壓、機箱溫度、電流)數據,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,足不出戶即可實時查看設備相關指標,可結合算法實現數據分析,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。

同時接入瞭箱變(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)、升壓站相關數據,全面監測電站運行狀況,由於場景比較大,做瞭點擊設備模型視角拉近處理,可更直觀的查看設備相關信息。

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隨著光伏產業的不斷深入發展,各行業也借助瞭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。圖撲軟件的可視化賦能產業的智慧運維,智能化管理、數字化監測、綠色化發展。

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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污染,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,由此有瞭光伏清潔機器人:

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HT 可視化應用結合 GIS 技術、大數據、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。圖撲軟件與陽光電源的合作。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,圖撲軟件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。

基於多年項目經驗積累和夯實的可視化技術支持,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。