የሚታደስ ትውልድ ትንበያ፡ የፀሐይ እና የንፋስ

ትርፍ፡

• እንደ ሜትሮሎጂ እና ትንበያው ለፍርግርግ ሚዛን አስፈላጊነት የፀሐይ እና የንፋስ ምርትን ተለዋዋጭነት ለመረዳት።
• ዲጂታል የአየር ሁኔታ ትንበያ ፣ ሳተላይት እና የመስክ ውሂብን በማጣመር የ AI ትንበያ የስራ ፍሰት የመፍጠር ችሎታ
• የምርት ትንበያዎችን በአካላዊ ከፍተኛ ገደብ ፣ የአቅም መጠን እና ትክክለኛ መረጃ የማረጋገጥ ችሎታ

የድንጋይ ከሰል ወይም የተፈጥሮ ጋዝ ኃይል ማመንጫው ኦፕሬተሩ በሚጠይቀው ጊዜ በተወሰነ ኃይል ይሠራል; ምርትን መቆጣጠር ይቻላል. ፀሀይ እና ንፋስ እንደዚህ አይነት አይደሉም፡ ፀሀይ ደመና ስትሆን የፓነል ምርት ይቀንሳል እና ነፋሱ ሲቆም ተርባይኑ ይቆማል። የዚህ ዓይነቱ ምርት ተለዋዋጭ ታዳሽ ኃይል ይባላል; ምርት በሜትሮሎጂ እንጂ በሰው ፍላጎት ላይ የተመካ አይደለም። ይህ ተለዋዋጭነት ሁለቱንም ትልቅ እድል እና ለግሪድ መረጋጋት ትልቅ ፈተና ይፈጥራል። ታዳሽ የምርት ትንበያ የፀሐይ እና የንፋስ ኃይል ማመንጫዎችን የወደፊት ምርት የመተንበይ ተግባር ሲሆን በዘመናዊው የኢነርጂ ስርዓት ላይ በጣም ፈጣን እድገት ከሚታይባቸው አካባቢዎች አንዱ ነው። በዚህ ክፍል ውስጥ, የዚህን ትንበያ ፊዚክስ, በአርቴፊሻል ኢንተለጀንስ እንዴት እንደሚመሰረት እና እንደተረጋገጠ እንማራለን.

በጣም አስፈላጊ የሆነው ለምንድን ነው?

በፍርግርግ ውስጥ የፀሐይ እና የንፋስ ድርሻ እየጨመረ በሄደ ቁጥር እነዚህ ሀብቶች ምን ያህል እና መቼ ያመርታሉ የሚለው ጥያቄ አጠቃላይ ስርዓቱን የሚወስን ይሆናል። ጥሩ የትውልድ ትንበያ ከሌለ፣ ግሪዱ በታዳሽ ትውልድ ላይ ድንገተኛ ውድቀትን ለማካካስ ተጨማሪ ትርፍ አቅም (ብዙውን ጊዜ ውድ እና በካርቦን የበለፀገ) በእጁ ለማቆየት ይገደዳል። ትክክለኛ ትንበያ ሁለቱንም ወጪዎች እና ልቀቶችን ይቀንሳል; በተጨማሪም የኃይል ማመንጫው ባለቤት በገበያ ላይ የተሻለ ጨረታ እንዲያወጣ ያስችለዋል። በሌላ አነጋገር የትንበያ ስህተት በቀጥታ ወደ ገንዘብ እና ካርቦን ይተረጎማል.

የፀሐይ እና የንፋስ ማመንጨት ፊዚክስ

ፀሐይ. በፎቶቮልታይክ (PV; ብርሃንን በቀጥታ ወደ ኤሌክትሪክ መቀየር) ፓኔል የሚመነጨው በዋነኛነት በላዩ ላይ በሚወድቀው ጨረሮች ላይ ነው (ጨረር፤ የፀሐይ ኃይል በአንድ ክፍል፣ W/m²)። በዚህ ላይ የፓነል ሙቀት (የፓነል ሙቀት ሲጨምር ቅልጥፍና ይቀንሳል), አቧራ / ብክለት እና ጥላ ይጎዳል. የፀሐይ ምርት በጣም ጠንካራው ባህሪው ሊተነበይ የሚችል የዕለት ተዕለት ንድፍ ነው-በሌሊት ዜሮ ፣በማለዳው ከፍ ያለ ፣በእኩለ ቀን አካባቢ እና በምሽት ዜሮ። ደመናማነት በዚህ አኃዝ ላይ የተገጠመ ጫጫታ ሲሆን ዋናው የመተንበይ ችግር ምንጭ ነው።

ንፋስ። በተርባይን የሚመረተው ሃይል ከነፋስ ፍጥነት ኪዩብ ጋር ይዛመዳል - ስለዚህ ፍጥነቱ በእጥፍ ሲጨምር ኃይሉ በግምት ስምንት እጥፍ ይጨምራል። ስለዚህ, በንፋስ ፍጥነት ውስጥ ትንሽ ትንበያ ስህተት ወደ ምርት ትልቅ ስህተት ይቀየራል. እንዲሁም ተርባይኑ የኃይል ጥምዝ አለው፡ ከተወሰነ ፍጥነት በታች (የተቆረጠ ፍጥነት) ምርት ዜሮ ነው፣ ከተወሰነ ፍጥነት በላይ (ደረጃ የተሰጠው ፍጥነት) ምርት ይረጋጋል፣ በጣም በከፍተኛ ፍጥነት (የመቁረጥ ፍጥነት) ተርባይኑ ለደህንነት ይቆማል። ይህ መስመር-አልባ ግንኙነት የንፋስ ትንበያ ከፀሀይ የበለጠ አስቸጋሪ ያደርገዋል።

ጠቃሚ ምክር፡ በነፋስ ፍጥነት ላይ ስህተት ስለሚመጣ የምርት ትንበያዎን ሲገመግሙ መጀመሪያ የንፋስ ፍጥነት ትንበያውን ጥራት ይመልከቱ። በመጥፎ ፍጥነት ትንበያ ጥሩ የምርት ትንበያ ለመመስረት ፈጽሞ የማይቻል ነው.

ደረጃ በደረጃ፡ በአርቴፊሻል ኢንተለጀንስ የምርት ትንበያ

ደረጃ 1 - የግቤት ውሂብ ይሰብስቡ. መሠረታዊው ግብአት የቁጥር የአየር ሁኔታ ትንበያ (NWP፤ የከባቢ አየር ፊዚክስን በመፍታት የሚመረተው የአየር ሁኔታ ትንበያ)፡ የጨረር፣ የሙቀት መጠን፣ የንፋስ ፍጥነት እና አቅጣጫ ግምት። የኃይል ማመንጫው ትክክለኛው የምርት ታሪክ እና ከተቻለ የሳተላይት / የመሬት ምልከታዎች በዚህ ላይ ተጨምረዋል.

ደረጃ 2 - ባህሪያትን ያዘጋጁ. የአየር ሁኔታ ትንበያ ተለዋዋጮች፣ የጂኦሜትሪክ ተለዋዋጮች ለፀሀይ (የፀሀይ አንግል በሰማይ)፣ የተርባይን ሃይል ከርቭ መረጃ ለነፋስ እና የዘገየ የማመንጨት ባህሪዎች። እንደገና፣ የማፍሰሻ መቆጣጠሪያ፡ በሚተነብይበት ጊዜ የሚገኝ ውሂብ ብቻ ጥቅም ላይ ይውላል።

ደረጃ 3 - ሞዴሉን ያሠለጥኑ. ሞዴሉ የአየር ሁኔታ ትንበያን ከትክክለኛ ምርት ጋር ያገናኛል. እዚህ አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ሁለቱም የፓነሉን/ተርባይኑን ትክክለኛ ባህሪ ይማራሉ (ከካታሎግ እሴት ልዩነቶች) እና የአካባቢ ተፅእኖዎችን (ለምሳሌ በተወሰነ የንፋስ አቅጣጫ ላይ ያለውን ተፅእኖ) ይይዛሉ።

ደረጃ 4 - እርግጠኛ ያልሆነ ሞዴል። ሊታደስ የሚችል ትንበያ በተፈጥሮው እርግጠኛ ያልሆነ ነው; ሊሆን የሚችል ግምት (ለምሳሌ "80 በመቶ የመሆን እድሉ በዚያ ባንድ ውስጥ ነው") ከአንድ ቁጥር ይልቅ በጣም ጠቃሚ ነው።

ደረጃ 5 - ያረጋግጡ. ትንበያው በአካላዊ ከፍተኛ ገደቦች እና በተጨባጭ ምርት ላይ ተፈትኗል።

ማረጋገጫ፡ አካላዊ መልህቆች

የሚታደስ የምርት ትንበያ በጠንካራ አካላዊ መልህቆች ሊሞከር ይችላል፡-

• ፍፁም ጣሪያ ለፀሀይ፡ ምርት በምሽት በፍፁም አዎንታዊ ሊሆን አይችልም እና ከተጫነው ሃይል መብለጥ አይችልም (እና አሁን ያለው ጨረር የሚፈቅደው)። ይህ ነጠላ ቼክ ወዲያውኑ የሞኝ ግምቶችን ያስወግዳል።
• የአቅም ፋክተር፡- የኃይል ማመንጫው ያለማቋረጥ በሙሉ ኃይል ቢሠራ የሚያመነጨው የኢነርጂ ሬሾ ነው። በባህር ዳርቻው ንፋስ ከ25-45 በመቶ፣በፀሀይ አየር ሁኔታ ከ12-25 በመቶ ይደርሳል። የረዥም ጊዜ አማካኝ ከዚህ ክልል ውጪ ከሆነ ስህተት አለ።
• ትክክለኛው መረጃ፡ በጣም ጠንካራው መልህቅ ትንበያውን ከትክክለኛው ምርት ጋር ማወዳደር ነው። ስልታዊ አድልዎ (ለምሳሌ የማያቋርጥ ከመጠን በላይ ግምት) ተስተካክሏል.

ማስጠንቀቂያ፡- የፀሃይ ምርት ትንበያ በምሽት ዜሮ መሆን ወይም የንፋስ ትንበያ ሙሉ ምርትን ከተቀነሰበት መጠን በላይ ማሳየት አካላዊ የማይቻል ነው። እንደነዚህ ያሉ ጥሰቶች አምሳያው የሆነ ቦታ መሰረታዊ ፊዚክስ እንደጠፋ እና ስታቲስቲክስን ሳይመለከት ውድቅ እንደሚደረግ የሚያሳይ ምልክት ነው.

ሶስት ትናንሽ ጉዳዮች: በቁጥሮች

ጉዳይ 1 - የምሽት ምርት. የአንድ ቡድን የፀሐይ ትንበያ ሞዴል ለ 10 ፒኤም 3 MW ትውልድ ተንብዮአል። በአካል የማይቻል ነበር; ችግሩ ለአምሳያው የቀረበው የጨረር መረጃ በተሳሳተ የሰዓት ሰቅ ውስጥ እሴቶችን ማዛመዱ ነበር። የምሽት-ዜሮ መልህቅ ስህተቱን ወዲያውኑ ይይዛል, እና የሰዓት ሰቅ አንዴ ከተስተካከለ, ትንበያው ትክክል ነበር.

ጉዳይ 2 - የኩብ ተጽእኖ በንፋስ. በአንድ የንፋስ እርሻ የአየር ሁኔታ ትንበያ ከ 8 m / ሰ ይልቅ የ 10 m / ሰ የንፋስ ፍጥነት ሰጠ - 25 በመቶ ስህተት ነው. ነገር ግን ሃይል በኪዩቢክ ፍጥነት ላይ ስለሚወሰን የምርት ግምቱ በግምት ከትክክለኛው መጠን ሁለት እጥፍ ነበር፣ ይህም በገበያ ላይ ከፍተኛ የሆነ ሚዛናዊ ያልሆነ ቅጣት አስከትሏል። ትምህርት: በንፋስ ትንበያ ውስጥ አነስተኛ ፍጥነት ያለው ስህተት ትልቅ የምርት ስህተት ነው; እርግጠኛ ያልሆነው ባንድ በስፋት መቀመጥ አለበት.

ጉዳይ 3 - የአቅም ፋክተር መልህቅ. ለአንድ አዲስ የኃይል ማመንጫ አመታዊ የምርት ትንበያ 55 በመቶ አቅምን ያሳያል። ለአህጉራዊ ነፋስ ከዚህ ክልል በላይ በደንብ ነበር; ምርመራ እንደሚያሳየው የምርት አሃዶች (MWh) በስህተት ሁለት ጊዜ ተቆጥረዋል. የአቅም ፋክተር መልህቅ ወደ ዝርዝር ጉዳዮች ሳይገባ የኢንቨስትመንት ውሳኔውን ከተሳሳተ መሠረት ነፃ አውጥቷል።

ደካማ ፈጣን/ጠንካራ ፍጥነት

ደካማ ጥያቄ፡

የዚህን የንፋስ ሃይል ማመንጫ የነገውን ምርት ተንብየ።[መረጃ]

ኃይለኛ ጥያቄ፡-

የእርስዎ ሚና፡ ሊታደስ የሚችል የምርት ትንበያ ባለሙያ። ተግባር፡- ለንፋስ እርሻ በየሰዓቱ የሚመጣ የምርት ትንበያ - በግቤት ትንበያው ወቅት የሚገኘውን የአየር ሁኔታ ትንበያ ብቻ ይጠቀሙ። ይለኩ እና የንፋስ ፍጥነትን የኩቢክ ተፅእኖ ግምት ውስጥ ያስገቡ. - የተርባይን የኃይል ጥምዝ (የተቆረጠ, ስም, የመቁረጥ ፍጥነት) ይተግብሩ; ከእነዚህ ገደቦች ውጭ አካላዊ ውጤቶችን አይስጡ. - አንድ ቁጥር ሳይሆን እርግጠኛ ያልሆነ ባንድ ይስጡ። - ውጤቱን እራስዎ በሁለት መልህቆች ይሞክሩት፡ (ሀ) ከተጫነው ሃይል የሚበልጥ ዋጋ አለ፣ (ለ) በ25-45% ክልል ውስጥ ያለው የአቅም መጠን ነው? መረጃ፡ [የእፅዋት እና የአየር ሁኔታ መረጃ]

ኃይለኛው አፋጣኝ የኩብ ተፅእኖን፣ የሃይል ኩርባን፣ እርግጠኛ አለመሆንን እና ሁለት አካላዊ መልህቆችን ከመጀመሪያው ጀምሮ ያስገድዳል - የመልሶ ማቋቋም ትንበያ የተለመዱ ስህተቶችን ያስወግዳል።

አራት ሊገለበጡ የሚችሉ አብነቶች

1) የፀሐይ አካላዊ ጣሪያ ቁጥጥር;

ይህን የፀሐይ ምርት ግምት በእነዚህ መልህቆች ይሞክሩት፡ በምሽት ሰዓቶች ምርቱ ዜሮ ነው? የእኩለ ቀን ከፍተኛው በቀኑ መካከል ነው? ከተጫነው አቅም በላይ የሆነ ዋጋ አለ? ጥሰቶችን በጊዜ ማህተም ይዘርዝሩ።

2) የንፋስ ኃይል ጥምዝ መተግበሪያ;

የሚከተሉትን የተርባይን ሃይል ከርቭ መለኪያዎች ተጠቀም፡ የተቆረጠ [A] m/s፣ nominal[B] m/s፣ cut-off [C] m/s። የተሰጠውን የንፋስ ፍጥነት ትንበያ ወደ ምርት ቀይር። እንዲሁም በኩቢ ፍጥነት እና በኃይል ግንኙነት ምክንያት የፍጥነት አለመረጋጋት በምርት አለመረጋጋት ላይ የሚያስከትለውን ውጤት አስተያየት ይስጡ።

3) የአቅም ምክንያት ምክንያታዊነት መልህቅ፡-

ከዚህ ትውልድ ግምት ውስጥ ያለውን የተዘዋዋሪ አቅም አስላ እና ከተለመደው ክልል ጋር አወዳድር ለዕፅዋት አይነት (ንፋስ 25-45%, የፀሐይ 12-25%). ከክልል ውጭ ከሆነ፣ ሊሆኑ የሚችሉ የስህተት ምንጮችን ይዘርዝሩ (ክፍል፣ የሰዓት ሰቅ፣ ድርብ ቆጠራ)።

4) ትንበያ-እውነተኛ መዛባት ትንተና፡-

ትክክለኛውን ምርት ካለፉት ትንበያዎች ጋር ያወዳድሩ። ስልታዊ አድልዎ (የማያቋርጥ/የማሳነስ) አለ? ልዩነቱ ከአየር ሁኔታ ጋር (ደመና/ግልፅ፣ ዝቅተኛ/ከፍተኛ ንፋስ) የሚለያይ መሆኑን መርምር እና እርማትን ይጠቁሙ።

የፀሐይ እና የንፋስ ንጽጽር ገበታ

ባህሪ

የፀሐይ (PV)

ነፋስ

ዋና ግቤት

ኢራዲየስ, የፓነል ሙቀት

የንፋስ ፍጥነት እና አቅጣጫ

ዕለታዊ ምስል

ሊገመት የሚችል (የሌሊት ዜሮ፣ የቀትር ጫፍ)

መደበኛ ያልሆነ ፣ ቀን-ሌሊት እርግጠኛ ያልሆነ

ዋና ፈተና

ደመናማነት

የፍጥነት-ኃይል ኪዩቢክ ግንኙነት

የተለመደ የአቅም መለኪያ

~ 12-25%

~ 25-45% (ምድራዊ)

ጠንካራ መልህቅ

የምሽት-ዜሮ ፣ የተጫነ የኃይል ጣሪያ

የኃይል ጥምዝ ገደቦች, የአቅም መለኪያ

የተለመዱ ስህተቶች

• የንፋስ ፍጥነት ስህተትን ማቃለል። የፍጥነት-ኃይል ግንኙነቱ ኪዩቢክ ስለሆነ አነስተኛ ፍጥነት ያለው ስህተት ትልቅ የምርት ስህተት ነው።
• አካላዊ ጣሪያውን አለመፈተሽ. በምሽት ከፀሃይ ምርት ወይም ከተጫነው አቅም በላይ የሆነ ማንኛውም እሴት ስታቲስቲክስን ሳይመለከት ውድቅ መደረግ አለበት.
• እርግጠኛ አለመሆንን ወደ ነጠላ ቁጥር መቀነስ። ሊታደስ የሚችል ትንበያ በተፈጥሯቸው ፕሮባቢሊቲ ነው; ቴፕ ሳይሰጥ ውሳኔ ሊደረግ አይችልም.
• መፍሰስ። ትክክለኛውን የአየር ሁኔታ ባህሪ ማድረግ; ነገር ግን፣ ያለዎት ነገር ቢኖር የአየር ሁኔታ ትንበያ ነው።
• የአቅም መለኪያ መልህቅን ማለፍ። የረዥም ጊዜ አማካኝ የደብቅ ክፍል እና ድርብ ቆጠራ ስህተቶችን አሳማኝነት አለመሞከር።

በማጠቃለያው

የፀሐይ እና የንፋስ ምርት በሜትሮሎጂ ላይ የተመሰረተ እና ተለዋዋጭ ነው; ግምቱ ለግሪድ ሚዛን እና ለገበያ ወሳኝ ነው። ሊተነበይ የሚችለው የየቀኑ የፀሀይ ንድፍ በደመና አስቸጋሪ ያደርገዋል፣ እና የንፋስ ምርት በፍጥነት ኪዩቢክ ግንኙነት አስቸጋሪ ያደርገዋል። AI የአየር ሁኔታ ትንበያን ከትክክለኛ ምርት ጋር በማገናኘት ኃይለኛ ነው; ነገር ግን ትንቢቱ በአካላዊ ጣራ፣ በሃይል ከርቭ እና በችሎታ ፋክተር መልህቆች መሞከር አለበት፣ እርግጠኛ አለመሆን በቴፕ መዘገብ እና መፍሰስን ማስወገድ አለበት።

የመተግበሪያ ተግባር

የፀሐይ ወይም የንፋስ እርሻ ታሪካዊ የምርት መረጃ ያግኙ። “የፀሀይ አካላዊ ጣሪያ ቁጥጥር” (ለፀሐይ) ወይም “የአቅም ምክንያት አሳማኝ መልህቅ” (ለሁለቱም) አብነቶችን በመጠቀም AI ትንበያውን ኦዲት ያድርጉ። ከዚያ የተዘዋወረውን የአቅም መጠን እራስዎ ያሰሉ እና ከተለመደው ክልል ጋር ያወዳድሩ። አካላዊ የማይቻል ወይም ምክንያታዊነት መዛባት ካጋጠመህ እንዴት እንደያዝከው ጻፍ።

የማረጋገጫ ዝርዝር

• [ ] ዋናው ግቤት የአየር ሁኔታ ትንበያ መሆኑን እና ፍንጣቂዎችን እንደሌለው አረጋግጫለሁ።
• [ ] የምሽት ዜሮን አመለከትኩ እና ለፀሀይ ሃይል ጣሪያ መልህቆችን ጫንኩ።
• [] ለነፋስ እና የኩቢክ ፍጥነት ተጽእኖን የኃይል ጥምዝ ገደቦችን ግምት ውስጥ ገባሁ
• [ ] የተዘዋዋሪውን የአቅም መጠን ከተለመደው ክልል ጋር አነጻጽሬዋለሁ
• [ ] ግምቱን ከእርግጠኛነት ባንድ ጋር አቅርቤዋለሁ
• [ ] የተተነበየውን-የተገነዘበውን ስልታዊ መዛባት አረጋገጥኩ።
• [ ] አካላዊ አለመቻልን የሚያካትቱ እሴቶችን ውድቅ አድርጌ ነበር።