Faida:
- Ili kuelewa utofauti wa uzalishaji wa jua na upepo kulingana na hali ya hewa na umuhimu wa utabiri wake kwa usawa wa gridi ya taifa.
- Uwezo wa kuunda mtiririko wa utabiri wa AI unaochanganya utabiri wa hali ya hewa ya dijiti, satelaiti na data ya uwanja
- Uwezo wa kuthibitisha utabiri wa uzalishaji kwa kutumia kikomo cha juu kabisa, kipengele cha uwezo na data halisi
Kiwanda cha nguvu cha makaa ya mawe au gesi asilia hufanya kazi kwa nguvu fulani wakati operator anapodai; uzalishaji unaweza kudhibitiwa. Jua na upepo sio kama hii: wakati jua linakuwa na mawingu, uzalishaji wa paneli hupungua, na wakati upepo unapoacha, turbine inacha. Aina hii ya uzalishaji inaitwa nishati mbadala inayobadilika; Uzalishaji hutegemea hali ya hewa, sio mapenzi ya mwanadamu. Tofauti hii hutengeneza fursa nzuri na changamoto kubwa kwa uthabiti wa gridi ya taifa. Utabiri wa uzalishaji unaoweza kufanywa upya ni kazi ya kutabiri uzalishaji wa siku zijazo wa mitambo ya nishati ya jua na upepo na ni moja wapo ya maeneo yanayokua kwa kasi ya uchambuzi wa mfumo wa kisasa wa nishati. Katika kitengo hiki, tutajifunza fizikia ya utabiri huu, jinsi inavyothibitishwa na kuthibitishwa kwa akili ya bandia.
Kwa Nini Ni Muhimu Sana?
Kadiri sehemu ya nishati ya jua na upepo inavyoongezeka kwenye gridi ya taifa, swali la "ni kiasi gani na lini" rasilimali hizi zitazalisha inakuwa kuamua mfumo mzima. Bila utabiri mzuri wa kizazi, gridi ya taifa inalazimika kuweka uwezo wa ziada wa vipuri (mara nyingi ni ghali na tajiri wa kaboni) ili kufidia kushuka kwa ghafla kwa kizazi kinachoweza kurejeshwa. Utabiri sahihi hupunguza gharama na uzalishaji huu; Pia humwezesha mwenye mtambo wa kuzalisha umeme kutoa zabuni bora zaidi kwenye soko. Kwa maneno mengine, kosa la utabiri hutafsiri moja kwa moja kuwa pesa na kaboni.
Fizikia ya Uzalishaji wa Jua na Upepo
Jua. Nguvu inayozalishwa na paneli ya photovoltaic (PV; kubadilisha mwanga moja kwa moja kuwa umeme) inategemea hasa mionzi inayoangukia (mwale; nishati ya jua kwa kila eneo la kitengo, W/m²). Juu ya hili, halijoto ya paneli (ufanisi hupungua kadiri paneli inavyowaka), vumbi/uchafuzi na kivuli huathiri. Kipengele cha nguvu zaidi cha uzalishaji wa jua ni muundo wake wa mchana unaotabirika: sifuri usiku, juu asubuhi, kilele karibu na saa sita mchana, na sifuri jioni. Uwepo wa mawingu ni kelele inayowekwa juu ya takwimu hii na ndio chanzo kikuu cha ugumu wa utabiri.
Upepo. Nguvu zinazozalishwa na turbine ni takriban sawia na mchemraba wa kasi ya upepo - kwa hivyo wakati kasi inapoongezeka mara mbili, nguvu huongezeka takriban mara nane. Kwa hiyo, hitilafu ndogo ya utabiri katika kasi ya upepo inageuka kuwa kosa kubwa katika uzalishaji. Pia turbine ina curve ya nguvu: chini ya kasi fulani (kasi ya kukata-katika) uzalishaji ni sifuri, juu ya kasi fulani (kasi iliyokadiriwa) uzalishaji hutulia, kwa kasi ya juu sana (kasi ya kukata) turbine inasimama kwa usalama. Uhusiano huu usio na mstari hufanya utabiri wa upepo kuwa mgumu zaidi kuliko jua.
Kidokezo: Kwa kuwa hitilafu katika kasi ya upepo hutokea, angalia ubora wa utabiri wa kasi ya upepo kwanza unapotathmini utabiri wako wa uzalishaji. Karibu haiwezekani kuanzisha utabiri mzuri wa uzalishaji na utabiri mbaya wa kasi.
Hatua kwa Hatua: Utabiri wa Uzalishaji kwa kutumia Akili Bandia
Hatua ya 1 - Kusanya data ya ingizo. Ingizo la msingi ni Utabiri wa Hali ya Hewa wa Nambari (NWP; utabiri wa hali ya hewa unaozalishwa kwa kutatua fizikia ya anga): makadirio ya miale, halijoto, kasi ya upepo na mwelekeo. Historia halisi ya uzalishaji wa mtambo wa nguvu na, ikiwezekana, uchunguzi wa satelaiti/ardhi huongezwa kwa hili.
Hatua ya 2 - Sanidi sifa. Vigeu vya utabiri wa hali ya hewa, vigeu vya kijiometri vya jua (pembe ya jua angani), maelezo ya curve ya nguvu ya turbine ya upepo, na sifa za uzalishaji zilizochelewa. Tena, udhibiti wa uvujaji: data pekee ambayo itapatikana wakati wa utabiri hutumiwa.
Hatua ya 3 - Funza modeli. Muundo huu unaunganisha utabiri wa hali ya hewa na uzalishaji halisi. Hapa akili ya bandia hujifunza tabia halisi ya paneli/turbine (mkengeuko kutoka kwa thamani ya katalogi) na kunasa athari za ndani (kama vile athari ya ardhi katika mwelekeo mahususi wa upepo).
Hatua ya 4 - mfano wa kutokuwa na uhakika. Utabiri unaoweza kufanywa upya hauna uhakika; Kadirio la uwezekano (k.m. "asilimia 80 ya uwezekano wa uzalishaji uko ndani ya bendi hiyo") badala ya nambari moja ni muhimu zaidi.
Hatua ya 5 - Thibitisha. Utabiri huo hujaribiwa dhidi ya mipaka ya juu ya mwili na uzalishaji halisi.
Uthibitishaji: Nanga za Kimwili
Utabiri wa uzalishaji unaoweza kufanywa upya unaweza kujaribiwa kwa nanga kali za kimwili:
- Dari kamili ya jua: Uzalishaji hauwezi kamwe kuwa mzuri usiku na hauwezi kuzidi nguvu iliyosakinishwa (na kile ambacho mionzi ya sasa inaruhusu). Ukaguzi huu mmoja huondoa ubashiri wa kipumbavu papo hapo.
- Kipengele cha uwezo: Ni uwiano wa nishati inayozalishwa na nishati ambayo ingetoa ikiwa mtambo wa kuzalisha umeme ungeendeshwa mfululizo kwa nguvu kamili. Katika upepo wa nchi kavu ni kawaida kuhusu asilimia 25-45, katika jua ni karibu asilimia 12-25 kulingana na hali ya hewa. Ikiwa wastani wa muda mrefu uko nje ya masafa haya, kuna hitilafu.
- Data halisi: Anga kali zaidi ni ulinganisho wa utabiri na uzalishaji halisi; upendeleo wa utaratibu (k.m. ukadiriaji unaoendelea) hurekebishwa.
Tahadhari: Ni jambo lisilowezekana kwa utabiri wa uzalishaji wa nishati ya jua kuwa si sifuri usiku au kwa utabiri wa upepo bado uonyeshe uzalishaji kamili juu ya kiwango cha kukatwa. Ukiukaji huo ni ishara kwamba mfano huo unakosa fizikia ya msingi mahali fulani na unakataliwa bila kuangalia takwimu.
Kesi Tatu Ndogo: Kwa Nambari
Kesi ya 1 - Uzalishaji wa usiku. Mtindo wa utabiri wa sola wa timu moja ulitabiri MW 3 wa uzalishaji kwa 10 p.m. Ilikuwa haiwezekani kimwili; Shida ilikuwa kwamba data ya irradiance iliyotolewa kwa mfano ililingana na maadili katika eneo la wakati usiofaa. Nanga ya sifuri ya usiku ilipata hitilafu mara moja, na mara eneo la saa liliporekebishwa, utabiri ulikuwa sahihi.
Kesi ya 2 - Athari ya mchemraba katika upepo. Katika shamba moja la upepo, utabiri wa hali ya hewa ulitoa kasi ya upepo wa 10 m / s badala ya 8 m / s - hitilafu inayoonekana ya asilimia 25. Lakini kwa kuwa nguvu inategemea kasi ya ujazo, makadirio ya uzalishaji yalikuwa takriban mara mbili ya kiasi halisi, na kusababisha adhabu kubwa ya usawa katika soko. Somo: hitilafu ndogo ya kasi katika utabiri wa upepo ni kosa kubwa la uzalishaji; Bendi ya kutokuwa na uhakika inapaswa kuwekwa kwa upana.
Kesi ya 3 - Anga ya kipengele cha uwezo. Utabiri wa uzalishaji wa kila mwaka wa mtambo mpya wa kuzalisha umeme ulionyesha uwezo wa asilimia 55. Ilikuwa juu ya safu hii kwa upepo wa bara; uchunguzi ulionyesha kuwa vitengo vya uzalishaji (MWh) vilihesabiwa kimakosa mara mbili. Kiashiria cha kipengele cha uwezo kiliweka huru uamuzi wa uwekezaji kutoka kwa msingi usio sahihi bila kuingia kwa undani.
Uhamasishaji dhaifu / Uhamasishaji Wenye Nguvu
Agizo dhaifu:
Tabiri uzalishaji wa kesho wa shamba hili la upepo.[data]
Agizo lenye nguvu:
Jukumu lako: Mtabiri wa uzalishaji unaoweza kufanywa upya. Kazi: utabiri wa uzalishaji wa saa kabla ya siku kwa shamba la upepo.- Tumia kama pembejeo tu utabiri wa hali ya hewa unaopatikana wakati wa utabiri; kupima na kuzingatia athari za ujazo wa kasi ya upepo. - Weka curve ya nguvu ya turbine (kasi ya kukata, ya kawaida, ya kukata); usitoe matokeo ya kimwili nje ya mipaka hii. - Toa bendi ya kutokuwa na uhakika, sio nambari moja. - Jaribio la matokeo mwenyewe kwa nanga mbili: (a) kuna thamani yoyote inayozidi nguvu iliyosakinishwa, (b) je, kipengele cha uwezo kinachodokezwa katika safu ya 25-45%? Data: [data ya mimea na hali ya hewa]
Kidokezo chenye nguvu huweka madoido ya mchemraba, mkunjo wa nguvu, kutokuwa na uhakika, na nanga mbili halisi tangu mwanzo - kuondoa hitilafu kuu za utabiri wa kuzaliwa upya.
Violezo Vinne Vinakiliwa
1) Udhibiti wa dari wa jua:
Jaribu makadirio haya ya uzalishaji wa nishati ya jua kwa nanga hizi: je, uzalishaji ni sifuri wakati wa saa za usiku? Je, kilele cha adhuhuri ni katikati ya mchana? Je, thamani yoyote inazidi uwezo uliosakinishwa? Orodhesha ukiukaji na muhuri wa wakati.
2) Utumizi wa curve ya nguvu ya upepo:
Tumia vigezo vifuatavyo vya curve ya nguvu ya turbine: kata-katika [A] m/s, nominella[B] m/s, kata-mbali [C] m/s. Badilisha utabiri wa kasi ya upepo uliotolewa kuwa uzalishaji. Pia toa maoni yako kuhusu athari za kutokuwa na uhakika wa kasi kwenye kutokuwa na uhakika wa uzalishaji kutokana na uhusiano wa kasi-nguvu wa ujazo.
3) Anga ya sababu ya uwezo:
Kokotoa kipengele cha uwezo kilichodokezwa kutoka kwa makadirio ya kizazi hiki na ulinganishe na anuwai ya kawaida ya aina ya mmea (upepo 25-45%, jua 12-25%). Ikiwa nje ya anuwai, orodhesha vyanzo vya makosa vinavyowezekana (kitengo, eneo la saa, kuhesabu mara mbili).
4) Uchambuzi wa utabiri wa kupotoka halisi:
Linganisha uzalishaji halisi na utabiri wa awali. Je, kuna upendeleo wa kimfumo (kuzidisha/kudharau mara kwa mara)? Chunguza ikiwa mkengeuko unatofautiana kulingana na hali ya hewa (ya mawingu/wazi, upepo mdogo/ukali) na upendekeze marekebisho.
Chati ya Ulinganisho wa Jua na Upepo
kipengele
Sola (PV)
upepo
pembejeo kuu
Irradiance, joto la jopo
Kasi ya upepo na mwelekeo
takwimu ya kila siku
Inatabirika (usiku sifuri, kilele cha mchana)
Isiyo ya kawaida, mchana-usiku kutokuwa na uhakika
Changamoto kuu
mawingu
Uhusiano wa ujazo wa kasi-nguvu
Kipengele cha kawaida cha uwezo
~12-25%
~25-45% (ya nchi kavu)
nanga yenye nguvu
Usiku-sifuri, imewekwa dari ya nguvu
Vikomo vya curve ya nguvu, kipengele cha uwezo
Makosa ya kawaida
- Kupunguza hitilafu ya kasi ya upepo. Kwa kuwa uhusiano wa kasi-nguvu ni ujazo, hitilafu ndogo ya kasi ni kosa kubwa la uzalishaji.
- Sio kuangalia dari ya mwili. Thamani yoyote inayozidi uzalishaji wa jua usiku au uwezo uliowekwa inapaswa kukataliwa bila kuangalia takwimu.
- Kupunguza kutokuwa na uhakika kwa nambari moja. Utabiri unaoweza kufanywa upya ni uwezekano wa asili; Uamuzi hauwezi kufanywa bila kutoa mkanda.
- Kuvuja. Kufanya hali ya hewa halisi kuwa sifa; Walakini, utakachokuwa nacho ni utabiri wa hali ya hewa.
- Kukwepa nanga ya kipengele cha uwezo. Kutojaribu uwezekano wa wastani wa muda mrefu wa kuficha kitengo na makosa ya kuhesabu mara mbili.
Kwa muhtasari
Uzalishaji wa jua na upepo hutegemea hali ya hewa na ni tofauti; Makadirio ni muhimu kwa usawa wa gridi ya taifa na soko. Mpangilio unaotabirika wa mchana wa jua unafanywa kuwa mgumu na uwingu, na uzalishaji wa upepo unafanywa kuwa mgumu na uhusiano wa kasi wa ujazo. AI ina nguvu katika kuunganisha utabiri wa hali ya hewa na uzalishaji halisi; lakini utabiri lazima ujaribiwe na dari halisi, curve ya nguvu na nanga za sababu ya uwezo, kutokuwa na uhakika lazima kuripotiwa kwa mkanda na uvujaji lazima uepukwe.
Jukumu la maombi
Pata data ya kihistoria ya uzalishaji wa shamba la jua au upepo. Ifanye AI ikague utabiri kwa kutumia violezo "Udhibiti wa dari halisi wa jua" (kwa sola) au "nanga ya usadikisho wa sababu" (kwa zote mbili). Kisha uhesabu kigezo cha uwezo uliodokezwa mwenyewe na ulinganishe na masafa ya kawaida. Ikiwa utapata kutowezekana kwa mwili au kupotoka kwa busara, andika jinsi ulivyoipata.
orodha ya ukaguzi
- [ ] Nilithibitisha kuwa ingizo kuu ni utabiri wa hali ya hewa na halina uvujaji
- [ ] Niliweka sufuri usiku na kusakinisha nanga za dari za umeme kwa sola
- [ ] Nilizingatia vikomo vya curve ya nguvu kwa upepo na athari ya kasi ya ujazo
- [ ] Nililinganisha kipengele cha uwezo kinachodokezwa na masafa ya kawaida
- [ ] Niliwasilisha makadirio na bendi ya kutokuwa na uhakika
- [ ] Nilikagua mkengeuko wa utaratibu uliotabiriwa
- [ ] Nilikataa maadili ambayo yanahusisha kutowezekana kwa kimwili