محطة هوندي الاحترافية للأرصاد الجوية لمزارع الرياح: إتقان التعامل مع الرياح الخفية، وتمكين التشغيل المتميز لأصول طاقة الرياح طوال دورة حياتها الكاملة

في مشروع توليد الطاقة من الرياح الضخم، الذي يتفاعل مع قوى الطبيعة، تُعدّ الرياح العنصر الأساسي والمتغير الأكبر. وقد أصبح رصد كل نبضة من نبضات الرياح بدقة وموثوقية جوهر مزارع الرياح، بدءًا من اختيار الموقع والتخطيط، مرورًا بالتشغيل الأمثل، وصولًا إلى ضمان السلامة وتحقيق أقصى قدر من الفوائد. وبفضل خبرتها الواسعة في مجال الرصد الجوي الصناعي، أطلقت شركة هوندي نظامًا احترافيًا لرصد الأحوال الجوية خاصًا بمزارع الرياح، يتجاوز نطاق محطات الأرصاد الجوية التقليدية، ليصبح مركزًا متكاملًا لبيانات طاقة الرياح، يجمع بين تقييم الموارد، والتحقق من الأداء، والتحكم الذكي، والإنذار المبكر للسلامة، مما يضمن استدامة أصول طاقة الرياح على المدى الطويل.

أولاً: القيمة الأساسية: أساس البيانات من "استغلال طاقة الرياح" إلى "التحكم في طاقة الرياح"
تتمثل المهمة الأساسية لمحطة الأرصاد الجوية في مزارع الرياح في حل المشكلات الثلاث الرئيسية في صناعة طاقة الرياح: من أين تأتي الرياح (الموارد)، وما هي كفاءة التحويل (الأداء)، وكيفية التشغيل الآمن والموثوق (السلامة). يحوّل نظام HONDE طاقة الرياح غير الملموسة إلى أصول رئيسية قابلة للقياس والتحليل واتخاذ القرارات، وذلك من خلال توفير بيانات متعددة الأبعاد ودقيقة.

تحديد كمية الموارد والنمذجة المالية: يوفر بيانات قياس الرياح طويلة الأجل والمستمرة، والتي تعتبر الأساس الوحيد لدراسة جدوى مشاريع مزارع الرياح، والتنبؤ بتوليد الطاقة وحساب العائد على الاستثمار (IRR)، ويؤثر بشكل مباشر على تمويل المشروع وتقييمه.

تقييم الأداء ومقياس الكفاءة: يُستخدم هذا المقياس، باعتباره مصدرًا مستقلًا للمعلومات الدقيقة عن توربينات الرياح، للتحقق من منحنى القدرة، وتقييم فقدان الطاقة الناتج عن الدوامات، وتحديد نسبة الأداء الإجمالية. وهو مقياس أساسي لاختبار أداء المعدات ومستوى تشغيلها.

التحكم الذكي والتنبؤ بالطاقة: تعمل بيانات حالة الرياح في الوقت الحقيقي كمدخل مباشر لاستراتيجيات التحكم مثل الانحراف والميل وبدء وإيقاف توربينات الرياح، كما أنها عنصر أساسي يدعم التنبؤ بتوليد الطاقة على المدى القصير والمدى القصير جدًا، مما يساعد في موازنة الشبكة وتجارة الطاقة.

الإنذار المبكر الشديد وحماية الأصول: المراقبة في الوقت الحقيقي والإنذار المبكر بالظروف الجوية الخطيرة مثل سرعة الرياح الشديدة والاضطرابات والتجمد، مما يوفر وقتًا حاسمًا لاتخاذ القرارات لتوربينات الرياح للدخول في وضع الحماية مسبقًا وتجنب الأضرار الهيكلية الكارثية.

ثانيًا: تكوين نظام محطة الأرصاد الجوية لمزرعة رياح هوندي
لتلبية الاحتياجات المتنوعة لمزارع الرياح في مختلف المراحل والمواقع، تقدم شركة هوندي حلول أنظمة معيارية ومخصصة

نظام مراقبة شامل لأبراج قياس الرياح (التقييم المسبق والتقييم اللاحق)
مراقبة سرعة واتجاه الرياح متعددة الطبقات: على ارتفاعات مختلفة تتراوح من 30 مترًا إلى 150 مترًا على جسم البرج، يتم نشر أجهزة استشعار سرعة واتجاه الرياح الميكانيكية (مثل النوع ثلاثي الأكواب) أو فوق الصوتية لرسم ملامح الرياح بدقة وحساب مؤشرات قص الرياح.

المراقبة المتزامنة للمعلمات الجوية: يتم استخدام أجهزة استشعار متكاملة لدرجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي لتصحيح كثافة الهواء لتعزيز دقة حساب توليد الطاقة.

مراقبة شدة الاضطراب: يتم استخدام بيانات سرعة الرياح التي يتم أخذ عينات منها بتردد عالٍ لحساب شدة الاضطراب، مما يوفر مدخلات رئيسية لاختيار توربينات الرياح وتقييم الأحمال.

تسجيل البيانات ونقلها: مزود بمسجل بيانات ذي سعة كبيرة ووحدة اتصال عبر الأقمار الصناعية من الجيل الرابع، مما يضمن الحصول الكامل على البيانات ونقلها عن بعد في المناطق النائية.

نظام قياس الرياح المتنقل بتقنية الليدار/الرادار الصوتي
يتميز هذا النظام بالمرونة والدقة: إذ يُمكن قياس خصائص الرياح على ارتفاعات تتراوح من عشرات إلى مئات الأمتار دون الحاجة إلى بناء أبراج شاهقة. وهو مناسب بشكل خاص لاختيار المواقع في التضاريس المعقدة، وتحسين مواقع توربينات الرياح بدقة متناهية، وتقييم موارد طاقة الرياح البحرية.

حل HONDE المتكامل: يقدم نظام قياس الرياح بالليدار وخدمات البيانات الكاملة، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة ووقت قياس الرياح في المرحلة المبكرة.

شبكة رصد الأرصاد الجوية الموزعة على مستوى المحطة (فترة التشغيل):
مراقبة المواقع التمثيلية: يتم تركيب أبراج الأرصاد الجوية الدائمة في مواقع رئيسية داخل مزرعة الرياح أو تثبيتها على البنية التحتية القائمة لتوفير بيانات موارد الرياح الأساسية بشكل مستمر من أجل قياس الأداء العام.

الوحدة الرئيسية المرافقة: تزويد وحدات محددة بمحطات أرصاد جوية لإجراء بحث متعمق حول العلاقة بين ظروف الرياح المحلية وأداء الوحدة، وتحسين استراتيجيات التحكم.

ثالثًا: التطبيقات الرئيسية طوال دورة الحياة بأكملها
1. مرحلة تطوير المشروع واختيار الموقع المصغر
تُحدد جودة البيانات في هذه المرحلة نجاح المشروع أو فشله بشكل مباشر. يقوم نظام HONDE بالمراقبة المستمرة لمدة عام على الأقل، ويُخرج ما يلي:
تقرير تقييم موارد الرياح: يشمل توزيع تردد سرعة الرياح، وكثافة طاقة الرياح، واتجاه الرياح السائد، وشدة الاضطراب، وما إلى ذلك.

محاكاة توليد الطاقة: توفر مدخلات للتنبؤ بتوليد الطاقة لنماذج مختلفة ومخططات تخطيط مختلفة.

تحسين اختيار الموقع الصغير: من خلال دمج نماذج التضاريس والعوائق واستخدام البيانات المقاسة لمعايرة نموذج مجال التدفق، يتم إيجاد أفضل موقع لكل توربين رياح لتحقيق أقصى قدر من الفوائد وتقليل مخاطر الأحمال.

2. ضمان الأداء والقبول خلال فترة الإنشاء
بعد رفع توربين الرياح، يتم استخدام محطة الأرصاد الجوية HONDE، كجهاز قياسي تابع لجهة خارجية، لإجراء اختبارات التحقق من منحنى الطاقة لضمان أن توربين الرياح يفي بشروط ضمان الأداء في اتفاقية شراء الطاقة، وهو ما يمثل حلقة وصل رئيسية في تسليم المشروع ودفع ثمنه.

3. إدارة متطورة وذكية خلال فترة التشغيل
المراقبة المستمرة للأداء والمقارنة المعيارية: من خلال مقارنة سرعة الرياح من محطة الأرصاد الجوية مع بيانات نظام التحكم الإشرافي وجمع البيانات (SCADA) لتوربينات الرياح، تتم مراقبة انخفاض أداء توربينات الرياح بشكل مستمر، ويتم تقييم تأثير التنظيف، ويتم تحديد فوائد التحول التكنولوجي (مثل إطالة الشفرات) كمياً.

إدارة آثار الرياح والتحكم المنسق: بناءً على اتجاه الرياح وسرعتها في الوقت الفعلي، يتم تحسين إعدادات الانحراف والطاقة لجميع توربينات الرياح في الموقع بأكمله لتقليل فقدان الطاقة الناتج عن آثار الرياح. ومن المتوقع أن يؤدي ذلك إلى زيادة إجمالي توليد الطاقة في الموقع بنسبة تتراوح بين 1 و3%.

التنبؤ عالي الدقة بالطاقة: يوفر هذا النظام توقعات توليد الطاقة لقسم إرسال شبكة الطاقة خلال الـ 15 دقيقة القادمة وحتى 72 ساعة، مما يعزز "قابلية جدولة" طاقة الرياح، ويقلل من تكاليف تقييم الانحراف، ويتيح الحصول على أسعار معاملات أكثر ملاءمة في سوق الكهرباء.

التحذير من التجلد وإدارته: في المناطق الباردة، يجب مراقبة الظروف الجوية في ظل ظروف محددة لدرجة الحرارة والرطوبة، والتحذير من خطر التجلد على الشفرات، وتوجيه تفعيل أنظمة إزالة الجليد أو اتخاذ عمليات إيقاف تشغيل وقائية، ومنع خطر الأحمال غير المتوازنة وقذف الجليد.

4. تقييم الأصول بعد إتمام عملية التحول التكنولوجي واتخاذ القرارات
تقديم بيانات مقارنة لموارد الرياح وأدائها قبل وبعد التحول التكنولوجي وتحديث مزارع الرياح (مثل زيادة الطاقة وتمديد العمر التشغيلي)، وتقييم تأثير التحول التكنولوجي بموضوعية، ودعم قرارات الاستثمار.

رابعًا: الضمان الفني: موثوقية مصممة خصيصًا للبيئات القاسية
تُعد بيئة مزارع الرياح قاسية للغاية. وقد صُممت محطة الأرصاد الجوية HONDE خصيصًا لهذا الغرض.
قدرة فائقة على البقاء: يمكن لتصميم المستشعر والحامل أن يتحمل سرعات رياح شديدة تزيد عن 70 مترًا في الثانية، وفروق درجات الحرارة بين -40 درجة مئوية و+60 درجة مئوية، وتآكل رذاذ الملح، وخطر ضربات البرق.

توافر البيانات العالي: يتم اعتماد مصادر الطاقة الاحتياطية (الطاقة الشمسية + البطارية)، وتقنيات النسخ الاحتياطي للبيانات المتعددة واستئناف نقطة التوقف لضمان أن معدل سلامة البيانات يتجاوز 99٪.

التشخيص الذكي والصيانة عن بعد: بفضل وظيفة التشخيص الذاتي، يمكنه مراقبة الحالة الصحية للمعدات عن بعد، مما يقلل بشكل كبير من تكرار وتكلفة عمليات التفتيش في الموقع.

التكامل المفتوح: يدعم بروتوكولات الاتصال القياسية (مثل IEC 61400-25)، ويمكن دمج البيانات بسلاسة في نظام SCADA لمزرعة الرياح، ومنصة التنبؤ بالطاقة، وبرامج إدارة الأصول.

خامساً: دراسة حالة تجريبية: تقدير قيمة الأصول بناءً على البيانات
أعادت إحدى مزارع الرياح البحرية، التي تعمل منذ أكثر من عشر سنوات، نشر نظام مراقبة الأرصاد الجوية عالي الدقة من الجيل الجديد من شركة HONDE لإجراء تقييم لاحق لمدة عام واحد، وذلك لتقييم جدوى تمديد عمرها التشغيلي. تُظهر البيانات أن موارد الرياح الفعلية في هذه المنطقة البحرية أعلى بنسبة 5% من التقييم الأصلي، وأن شدة الاضطراب أقل من المتوقع. وبناءً على هذه البيانات الدقيقة، لم ينجح المالك في اجتياز الحجج الفنية لتمديد العمر التشغيلي فحسب، بل قام أيضًا بتحسين استراتيجية التحكم في توربينات الرياح بما يتوافق مع نموذج الرياح الجديد. ومن المتوقع أن يُدرّ المشروع في نهاية المطاف عشرات الملايين من اليورو من عائدات توليد الطاقة خلال عمره التشغيلي الممتد، دون الحاجة إلى استبدال المعدات الرئيسية.

خاتمة
في عصر تكافؤ الطاقة المتجددة مع طاقة الرياح، يعتمد تحسين الفوائد الهامشية بشكل متزايد على التحكم الدقيق في التفاصيل، والرياح هي أهم هذه التفاصيل. لقد تطورت محطة الأرصاد الجوية الاحترافية التابعة لشركة HONDE والمخصصة لمزارع الرياح من مجرد "أداة لقياس الرياح" إلى "أداة لاكتشاف القيمة وحمايتها" تغطي دورة حياة أصول طاقة الرياح بأكملها. فهي تحوّل عدم اليقين إلى يقين، والمخاطر إلى فرص، وتضمن سلامة وعوائد استثمارات البنية التحتية الضخمة على المدى الطويل من خلال دقة بيانات فائقة. هذا ليس مجرد انتصار للتكنولوجيا، بل هو تجسيد مثالي للقيمة الأساسية لذكاء البيانات في عصر الطاقة المتجددة.

نبذة عن هوندي: بصفتها شركة رائدة في مجال رصد الأرصاد الجوية للطاقة، تلتزم هوندي بتوفير حلول بيانات شاملة تغطي جميع جوانب الطاقة النظيفة، بدءًا من حصر الموارد وصولًا إلى التشغيل الذكي، وذلك لقطاعات الطاقة النظيفة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية. نؤمن بأن الفهم الدقيق لقوى الطبيعة هو السبيل الأمثل لاستخدامها بكفاءة، وبالتالي تحقيق الهدف الأسمى المتمثل في التحول الطاقي.

للحصول على مزيد من المعلومات حول مستشعرات الرياح، يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

واتساب: +86-15210548582

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة الإلكتروني:www.hondetechco.com