太阳能研究人员传统上只使用单个住宅太阳能光伏(PV)系统的功率测量来估计城市内的发电量。但一个装置并不能很好地代表城市的所有屋顶,因为白天的时间、面板的方向、树木和云层的阴影都会影响电力生产。
我们迫切需要分布在城市各地的光伏系统的数据,以便充分了解如何将这种可再生能源整合到电网中,同时又不破坏发展中国家所依赖的可靠电力流。
来自澳大利亚国立大学和德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的工程师们提供了一个免费的质量控制和调谐数据集,该数据集来自澳大利亚1,287个住宅装置。数据集以可再生能源与可持续能源杂志,来自AIP出版社。
作者杰米·布莱特(Jamie Bright)将该数据集描述为送给太阳能研究人员的“礼物”,他说:“还没有人能提供一份免费访问的数据,其中包含三个不同城市六个月的测量数据。这是一个很大的数目。”
布莱特解释说,在此之前,研究人员在收集电力测量数据时被推向了极端,他们发明了在城市中移动的云模型,以“模拟”不同地点的光伏发电输出。
Bright说:“这是第一次,你可以很容易地访问数据,并以可控的方式进行空间分析,以管理太阳能并网。”
在澳大利亚,大约23%的住宅拥有光伏系统,这对电网的安全和可靠管理尤为重要。例如,为了维持电器的推荐电压并确保电力供应,电网运营商需要对太阳能的波动做出反应和计划。
通过订阅一个公共网站pvoutput.org,布莱特和他的同事们能够访问由光伏系统的电力转换器自动记录提供的原始光伏电力数据。一名计算机程序员从网站上提取数据,并将其输入工程师的数据库,然后工程师收集每个光伏系统的特征细节,例如其大小和效率。利用这些元数据和卫星图像,他们对数据集进行了严格的质量控制,并训练了调优算法,以清除任何“坏数据”。
“我们的调优程序是一种全面的方法,可以找到所有可能的系统类损失,例如阴影,并从数据中删除它们。不只是删除,而是扩大规模,使其具有代表性。”
然后,代表性的情景可以外推到更大的地区,并与卫星一起使用,以改进太阳预报。
Bright说:“现在我们已经用这个数据集证明了实时报告光伏系统可以显著改善预测——太阳能预测公司正在将我们的方法部署到一个真正可操作的工业预测系统中。”
通过在每个处理阶段为他们的数据集提供代码和指令,布莱特希望他们能给其他研究人员一个先机。
故事来源:
提供的材料美国物理学会。注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。
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