SOFORT
So funktioniert es

  • Ein spezielles Netzwerk aus Himmelsbildgebern und Pyranometern vor Ort 
  • Prognosen zur Sonneneinstrahlung und zur Leistungsabgabe im 1-Minuten-Takt

Himmelskameras für die Nowcasting-Vorhersage

INSTANT erfüllt den Bedarf an sehr kurzfristigen Vorhersagen, indem es ein speziell entwickeltes Sensornetzwerk vor Ort mit Himmelsaufnahmen und in Echtzeit verarbeiteten Standortdaten kombiniert. Das System basiert auf einem Netzwerk von Himmelskameras, die mit Fischaugenobjektiven und maßgeschneiderter integrierter Hardware ausgestattet sind, und erfasst kontinuierlich Bilder des gesamten Tageshimmels. Durch die Verarbeitung der Bilder, , 

INSTANT überwacht die Bewölkung in Echtzeit und wertet die Wolkenbewegung sowie die atmosphärischen Bedingungen am Standort der PV-Anlage aus. Jede Himmelskamera erfasst ein weites Sichtfeld von bis zu 30 km rund um die PV-Anlage und zeigt den auf die Module projizierten Schatten sowie den damit verbundenen Einstrahlungsabfall nach 30 Minuten an.

3D-Cloud-Modellierung ermöglichen

Eine einzelne Kamera kann niemals eine solche Präzision erreichen: Sie kann Wolken zwar erkennen, sie jedoch niemals wirklich im Raum lokalisieren. CalibSun revolutioniert diesen Ansatz mit ein Netzwerk aus halbkugelförmigen Kameras im Einklang miteinander, wodurch echte 3D-Wolkenrekonstruktion, wo Höhe, Form und Geschwindigkeit gleichzeitig erfasst werden aus mehrere Blickwinkel, um den tatsächlichen Schatten, der auf die Pflanze fällt, mit unübertroffener Genauigkeit darzustellen.

Sensornetzwerk vor Ort

Unser Expertenteam ermittelt auf Grundlage der Standortbedingungen die am besten geeignete Konfiguration, um eine bestmögliche Erfassung des Himmels rund um das Kraftwerk zu gewährleisten. Calibsun verfügt über erstklassige Partner, die vor Ort die Hardware bereitstellen, um ein maßgeschneidertes Netzwerk aus Himmelskameras und Pyranometer-Stationen direkt am Standort zu errichten. Das Sensornetzwerk vor Ort generiert einen kontinuierlichen, hochfrequenten Datenstrom, der folgende Informationen erfasst:

  • Bewölkung, Wolkenbewegung und Himmelsbedingungen auf Anlagenebene
  • Echtzeitmessung der Sonneneinstrahlung (GHI und GTI) und der Wetterbedingungen

 

Die Daten werden direkt an die Verarbeitungs-Engine übermittelt. Das ist die Eingangsqualität, die für ein Nowcasting mit einer Vorlaufzeit von unter 30 Minuten erforderlich ist.

Schattenwurf und Modellierung der Bestrahlungsstärke

Die auf der Wolkenerkennung basierende Vorhersage stützt sich auf 4 Analyseschritte, die in Echtzeit durchgeführt werden. Die Wolken werden in den Bildern der einzelnen Himmelskameras präzise identifiziert. Die Ortung von Wolken im Weltraum erfordert mehrere Kameras und basiert auf Stereoskopie. Durch die Analyse der Position der Wolken im Weltraum lässt sich die Ein Schatten kann auf den Boden geworfen werden und anschließend vermehrt, um hoch genaue Prognosen für kurze Zeiträume.

Die SOFORTIGE Datenerfassung und Bildverarbeitung erfolgen in Echtzeit, sodass der Einfluss der Wolke minütlich simuliert werden kann.

Der Algorithmus, der geometrische Modellierung, statistisches Lernen und maschinelles Lernen kombiniert, ermittelt:

  • Bildverarbeitung zur Simulation von Geschwindigkeit, Höhe und Form von Wolken in Echtzeit
  • Zeitlicher Ablauf und räumliche Ausdehnung von Schattenereignissen über das gesamte Array hinweg
  • Der erwartete Rückgang des GHI und des GTI auf Anlagenebene und dessen Auswirkungen auf die Stromerzeugung

 

Diese Schattensimulation wird jede Minute aktualisiert, sobald neue Kamerabilder verarbeitet werden, wodurch sichergestellt wird, dass die Prognoseanpassungen die tatsächliche Entwicklung der Wolkenverhältnisse über dem Werk widerspiegeln.

Voraussichtlicher Liefertermin

INSTANT lässt sich nahtlos in Ihre Energiemanagement- und Handelsplattformen integrieren. Die Ergebnisse werden über eine sichere API (Push oder Pull, JSON/CSV) bereitgestellt, wobei die Datenerfassung und die Bereitstellung von Prognosen vollständig den nationalen Vorschriften entsprechen, oder über ein privates Dashboard, das die Visualisierung von Live- und historischen Prognosen, den Zugriff auf Kamerabilder, die Verfolgung der Echtzeit- gegenüber der tatsächlichen Produktion sowie eine maßgeschneiderte KPI-Überwachung ermöglicht. 

  • Sichere API (Push oder Pull, JSON/CSV)
  • Privates Dashboard  mit Zugriff auf Live- und Archiv-Kamerabilder

Unsere Kennzahlen

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Aktualisierung der Prognosen
0 min
Mindestanzahl an Kameras
0
Jahre der Entwicklung
0 +

Unsere Kennzahlen

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Den Weg für echtes Nowcasting ebnen

Eine bahnbrechende Technologie

Eine einzelne Kamera kann niemals diese Präzision erreichen: Sie kann Wolken zwar erkennen, aber niemals wirklich im Raum lokalisieren. CalibSun revolutioniert diesen Ansatz mit einem Netzwerk aus hemisphärischen Kameras, die im Zusammenspiel arbeiten und so eine echte 3D-Wolkenrekonstruktion, bei der Höhe, Form und Geschwindigkeit gleichzeitig aus mehreren Blickwinkeln erfasst werden, um den tatsächlichen Schatten, der auf die Anlage fällt, mit unübertroffener Genauigkeit zu projizieren. Diese geometriebasierte Methode, die es in der Solarprovisionierung bisher noch nicht gab, erfordert kein überwachtes Lernen und lässt sich daher unverändert an jedem Standort einsetzen – ohne Nachtrainieren und ohne Abweichungen. Eine wahrhaft bahnbrechende Technologie und die leistungsstärkste Lösung, die derzeit auf dem Markt erhältlich ist.

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Häufig gestellte Fragen zur Funktionsweise von INSTANT

Die Wolkenerkennung ist der Prozess der kontinuierlichen Überwachung und Analyse von Himmelsbildern, um das Vorhandensein, die Bewegung und die Eigenschaften von Wolken zu ermitteln – den wichtigsten atmosphärischen Phänomenen, die die Stromerzeugung aus Photovoltaik beeinflussen. INSTANT stützt sich auf ein Netzwerk von Solarsensoren, darunter Himmelskameras, die den gesamten Tageshimmel in hoher Auflösung beobachten und erfassen, kombiniert mit Satellitenbildern und numerischen Wettervorhersagemodellen.

Die von diesen Geräten gelieferten Bilddaten bieten an jedem Standort einen Echtzeit-Einblick in die teilweise Bewölkung und die sich verändernden Wetterbedingungen. Da Wolken die Sonneneinstrahlung auf die Oberfläche von PV-Modulen teilweise oder vollständig unterbrechen können, führt eine genaue Wolkenbeobachtung direkt zu einer besseren Wettervorhersage für das Energiemanagement.

Die Atmosphäre ist von Natur aus dynamisch. Wolken bilden sich, verändern ihre Form und lösen sich auf – abhängig von sehr lokalen Bedingungen, Luftfeuchtigkeit, konvektiven Strömungen und Temperaturgradienten –, sodass eine genaue Vorhersage allein anhand von Satellitendaten unmöglich ist. Selbst die modernsten Wetterüberwachungssysteme, die auf Satellitenbilder mit einer zeitlichen Auflösung von 10 Minuten und einer räumlichen Auflösung von 2 km² zurückgreifen, können die Geschwindigkeit und den lokalen Charakter dieser atmosphärischen Phänomene nicht mit der Präzision erfassen, die das PV-Management erfordert.

INSTANT löst dieses Problem durch direkte Beobachtung des Himmels vor Ort: Ganzhimmelskameras mit Fischaugenobjektiven, die tagsüber kontinuierlich Bilder des Himmels aufnehmen und verarbeiten.

Durch die Umwandlung von kontinuierlichen Himmelsbilddaten in verwertbare meteorologische Informationen verbessert die Wolkenerkennung jeden Aspekt des Solarenergiemanagements. INSTANT wandelt vor Ort aufgenommene Himmelsbilder in kalibrierte Prognosen zu Strahlungsschwankungen um – Zeitpunkt, Intensität und Dauer von Verschattungen –, auf die Betreiber reagieren können, bevor das Ereignis die Anlage erreicht. Das Ergebnis sind eine optimierte Energieerzeugung, eine bessere Netzstabilität und weniger plötzliche Leistungsschwankungen, was insbesondere für den industriellen Betrieb von entscheidender Bedeutung ist.

Dieses Modell dient dazu, identifizierte Wolken mit den typischen zu erwartenden Auswirkungen auf die Sonneneinstrahlung in Verbindung zu bringen. Die große Stärke des SOFORT Der Algorithmus sieht wie folgt aus: die geometrischen Zusammenhänge und die Stereoskopie mehrerer Aufnahmen derselben Wolke optimal nutzen Um eine äußerst zuverlässige Schattenzone zu erhalten, was durch den Einsatz mehrerer Kameras ermöglicht wird. Es kommen zahlreiche Berechnungsverfahren zum Einsatz, um diese aufwendigen geometrischen Berechnungen in einer angemessenen Zeit – in der Regel innerhalb weniger Sekunden – durchzuführen.

Mit einer einzigen Kamera lassen sich die Zugbahn oder die Dicke einer Wolke nicht mit ausreichender Genauigkeit modellieren.

Die auf der Wolkenerkennung basierende Vorhersage stützt sich auf 4 Analyseschritte, die in Echtzeit durchgeführt werden. Die Wolken werden in den Bildern der jeweiligen hemisphärischen Kamera präzise identifiziert. Die Ortung der Wolken im Raum erfordert mehrere Kameras und basiert auf Stereoskopie. Durch die Analyse der Position der erkannten Wolken im Raum wird die Ein Schatten kann auf den Boden geworfen werden und anschließend vermehrt, um hoch genaue Prognosen für kurze Zeiträume.

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