Как искусственный интеллект может повысить эффективность фотоэлектрических систем

Искусственный интеллект (ИИ) играет все более важную роль в повышении эффективности фотоэлектрических систем. Используя технологии искусственного интеллекта, можно оптимизировать различные аспекты эксплуатации и обслуживания солнечных систем, что приведет к повышению производства энергии и экономической эффективности.

Анализ данных и распознавание образов

Ключевым преимуществом искусственного интеллекта в фотоэлектрических системах является способность анализировать большие объемы данных. Системы искусственного интеллекта могут анализировать прогнозы погоды, исторические данные об урожайности и мониторинг в реальном времени, чтобы рассчитать оптимальный режим работы солнечной системы. Это дает возможность регулировать наклон солнечных панелей или менять их ориентацию для достижения максимальной урожайности.

ИИ также может распознавать закономерности, которые люди-операторы могут пропустить. Это включает в себя обнаружение затенения с помощью алгоритмов обработки изображений, которые могут соответствующим образом регулировать ориентацию солнечных панелей для максимизации производительности.

Подходит для:

• Приложения искусственного интеллекта: у кого самая большая доля рынка среди моделей искусственного интеллекта? В каких отраслях и бизнес-процессах они уже используются?

Точность прогноза

Интеграция искусственного интеллекта и больших данных значительно повысила точность прогнозов. Передовые алгоритмы анализируют метеорологические данные и исторические данные о выработке энергии, чтобы сделать точные прогнозы производства энергии. Эти прогнозы позволяют более точно планировать и контролировать потоки энергии, что выводит оптимизацию фотоэлектрических систем на новый уровень.

Самооптимизация и профилактическое обслуживание

Примечательной особенностью ИИ является его способность к самооптимизации. Интеллектуальные алгоритмы извлекают уроки из прошлых данных о производительности и вносят коррективы в режиме реального времени. Система постоянно адаптируется к изменениям окружающей среды, таким как погодные условия и состояние системы. Это приводит к устойчивому улучшению производства энергии.

Кроме того, искусственный интеллект обеспечивает профилактическое обслуживание путем постоянного мониторинга производительности активов. Аномалии могут быть обнаружены на ранней стадии, что позволяет операторам своевременно принимать меры до того, как возникнут дорогостоящие простои. Это не только экономит деньги, но и продлевает срок службы систем.

Эффективное управление энергопотреблением

Системы управления энергопотреблением на основе искусственного интеллекта оптимизируют не только хранение, но и потребление солнечной энергии. ИИ анализирует цены на энергию и структуру потребления, а затем решает, когда имеет смысл использовать ранее накопленную электроэнергию или подавать ее непосредственно в сеть. Это способствует как экономической эффективности, так и стабильности сети.

Инновационные технологии и приложения

Сочетание искусственного интеллекта с другими инновационными технологиями, такими как трекеры, может еще больше повысить эффективность солнечных парков. Эти технологии позволяют более точно отслеживать солнечные модули в зависимости от положения солнца, тем самым максимизируя урожайность. Такие проекты, как « Солнечный парк 2.0 » в Технологическом институте Карлсруэ, интенсивно исследуют эти подходы.

Другим примером является пилотный проект австрийского стартапа raicoon совместно с Amazon, который показывает, как автономное управление операциями под управлением искусственного интеллекта может увеличить выработку солнечной энергии до 15 процентов. Это полностью автоматизированное оперативное управление обнаруживает аномалии на ранней стадии и исправляет их до того, как произойдет дорогостоящий ущерб.

Прогрессивная интеграция

Будущее фотоэлектрической энергетики лежит в интеллектуальном использовании искусственного интеллекта и больших данных. Благодаря точному анализу данных, улучшенным прогнозам и способности к самооптимизации эффективность и производительность солнечных энергетических систем поднимаются до ранее недостижимого уровня. Постепенная интеграция этих технологий обещает устойчивое и экономически эффективное будущее для частных и коммерческих клиентов.

Адаптивное управление

Отслеживание точки максимальной мощности (отслеживание MPP) — это процесс, который используется в фотоэлектрических системах для получения максимальной мощности от солнечных модулей. MPP — это точка на кривой тока-напряжения солнечного модуля, где вырабатывается наибольшая мощность. Поскольку эта точка зависит от таких факторов, как солнечный свет и температура, она постоянно меняется.

Как работает отслеживание MPP

Регулировка рабочих параметров

Трекер MPP постоянно контролирует напряжение и ток солнечных панелей и регулирует рабочие параметры, чтобы всегда работать близко к текущему MPP.

Преобразователь постоянного тока в постоянный

Трекер МПП состоит из преобразователя постоянного тока и микроконтроллера. Преобразователь регулирует сопротивление нагрузки, чтобы поддерживать постоянное напряжение для достижения максимальной производительности.

Адаптивное управление

Микроконтроллер непрерывно измеряет ток и напряжение, чтобы найти MPP и динамически адаптировать систему к изменяющимся условиям.

Методы отслеживания MPP — Perturb and Observe (P&O)

Эта процедура постепенно меняет напряжение и наблюдает за тем, улучшается ли производительность. При увеличении мощности напряжение дополнительно регулируется в том же направлении, в противном случае направление меняется на противоположное.

Дополнительная проводимость

Здесь увеличение мощности анализируется в зависимости от изменения напряжения. MPP достигается, когда производная мощности по напряжению равна нулю.

Метод соотношения напряжений

Напряжение поддерживается на фиксированном проценте от напряжения холостого хода. Эта простая процедура подходит для менее сложных систем.

Отслеживание MPP имеет решающее значение для эффективности фотоэлектрических систем, поскольку оно гарантирует, что модули всегда могут работать с максимальной производительностью, что особенно важно в изменяющихся условиях окружающей среды.

Оптимизация отслеживания MPP с помощью искусственного интеллекта (ИИ) повышает эффективность фотоэлектрических систем за счет более точного и быстрого определения и регулировки точки максимальной мощности (MPP). Вот ключевые аспекты использования ИИ в этой области:

Как работает отслеживание MPP

MPP — это точка на кривой тока-напряжения солнечного модуля, где генерируется максимальная мощность. Поскольку эта точка постоянно смещается из-за изменений солнечной радиации, температуры и других условий окружающей среды, отслеживание MPP должно выполняться постоянно. Традиционные трекеры MPP используют такие алгоритмы, как Perturb и Observe или Incremental Conductance, чтобы найти золотую середину.

Использование ИИ в отслеживании MPP

Точная регулировка

Системы на основе искусственного интеллекта используют такие алгоритмы, как нейронные сети или нечеткая логика, для более точного определения MPP в сложных и сильно меняющихся условиях. Эти методы могут лучше реагировать на быстрые изменения, чем традиционные алгоритмы.

Анализ данных

ИИ может анализировать большие объемы данных, чтобы распознавать закономерности и делать прогнозы относительно оптимальной рабочей точки. Это обеспечивает динамическую адаптацию к изменяющимся условиям, таким как затенение или загрязнение.

Прогнозы производительности

Объединив данные датчиков и прогнозы погоды, ИИ может предсказать будущую производительность Солнечной системы и соответствующим образом оптимизировать операции.

Преимущества оптимизации MPP на основе искусственного интеллекта

Повышенная эффективность

Путем более точного определения MPP можно максимизировать выход энергии, что особенно выгодно для больших систем с различными условиями.

Снижение потерь

ИИ помогает минимизировать потери от локальных максимумов, определяя глобальные максимумы и интегрируя теневое управление.

В целом, интеграция искусственного интеллекта в отслеживание MPP помогает повысить эффективность и надежность фотоэлектрических систем, что имеет решающее значение для устойчивого энергоснабжения.

Подходит для:

• Новое и инновационное: децентрализованная модульная солнечная система Plug & Play, отличающаяся от других.

Искусственный интеллект (ИИ) может продлить срок службы фотоэлектрических систем различными способами, в частности, за счет оптимизации операционных стратегий и профилактического обслуживания.

Оптимизированные операционные стратегии

Индивидуальная настройка

Модели с поддержкой искусственного интеллекта могут отображать индивидуальное старение компонентов, таких как инверторы. Эти модели используют данные долгосрочных испытаний и датчиков для создания цифровых двойников устройств. Эти близнецы помогают разрабатывать индивидуальные операционные стратегии, которые корректируют ключевые параметры в зависимости от старения без ущерба для производительности.

Прогностическое обслуживание

Обнаружение аномалий

Системы на базе искусственного интеллекта постоянно контролируют производительность систем и обнаруживают аномалии на ранней стадии. Это позволяет выявлять и решать потенциальные проблемы до того, как они приведут к серьезным сбоям в работе.

Прогностическое обслуживание

Анализируя данные в реальном времени, ИИ может прогнозировать потребности в техническом обслуживании, сводя к минимуму время простоя. Это не только снижает эксплуатационные расходы, но и продлевает срок службы систем.

Эффективное управление энергопотреблением

Оптимизация энергопотребления

ИИ помогает оптимизировать поток энергии внутри предприятия, адаптируя операции к изменяющимся условиям окружающей среды. Это максимизирует эффективность и помогает продлить срок службы.

Благодаря этим мерам ИИ вносит решающий вклад в повышение надежности и долговечности фотоэлектрических систем и, таким образом, повышает их экономическую рентабельность.

Подходит для:

• Smart Grid: Искусственный интеллект в сфере возобновляемых источников энергии
• Блог о возобновляемых источниках энергии