小编
信不信由你，太阳能行业一直存在风灾害问题。
太阳能电池板旨在利用太阳能，越来越受到突然的高速阵风的摆布，这些阵风可能会摧毁设备并停止运行。令人不安的是，维萨拉最近的一项研究发现，全球分析的已运营和计划中的大型太阳能发电厂（大于 300 MW）中，超过三分之二属于风灾损害的中度或高风险类别，全球天气模式的日益波动加剧了这一问题。
对于太阳能项目所有者来说，问题不仅仅是风能和天气问题，它还是一项弹性挑战，最终会导致收入损失。
监控不充分的高昂成本
跟踪器可以在暴风雨期间以安全角度存放系统，但对于突然的阵风，它们的反应时间可能太慢。图片来源：EDF Renewables
风引起的损坏正迅速成为太阳能开发商和运营商保险损失的主要来源。以 Storm Darragh 为例。2024 年，它以每小时 96 英里的阵风重创了北威尔士占地 190 英亩的 Porth 温太阳能发电厂，摧毁了数百块电池板并造成了重大财务挫折。
物理损坏不可避免地会导致维修和更换（阅读：停机时间）。然而，问题不仅限于物理损坏，还包括错过了减风机会。太阳能装置的传统风保护策略通常涉及固定风速计，触发跟踪器移动到收起位置。虽然这种方法提供了一定程度的保护，但它缺乏预测能力，使作员处于依赖猜测的困境。
如果没有准确的风力预报，运营商将面临两种代价高昂的情况：未能在破坏性阵风到来之前收起跟踪系统，或者根据过于谨慎的预测过于频繁地收起跟踪系统，从而导致不必要的停机时间和收入损失。
由于单轴跟踪器和定日镜对风相关风险特别敏感，因此财务损失可能很大，但它们的反应和移动到存放位置的能力也为降低风险提供了机会。
进入遥感技术
WindCube 扫描
幸运的是，先进的遥感技术，特别是扫描测风激光雷达系统（如维萨拉的 WindCube Scan），可以增强太阳能行业准备和应对极端风能事件的方式。
与在发电厂区域内提供固定点测量的传统风速计不同，扫描激光雷达可以捕获整个太阳能发电厂设施的综合风场，更重要的是，可以捕获周边地区的综合风场——其最大采集范围约为 11 英里。激光雷达系统发射不可见的激光脉冲，测量空气中飞行的气溶胶和颗粒物的运动，创建详细的风廓线，揭示速度、方向和湍流模式。
异常准确的远程风测量数据使作员能够在阵风来袭前 20 分钟检测到接近的阵风，从而打开一个预警窗口，提供足够的时间来安全地存放定日镜或调整跟踪器位置，而不会以可避免的方式影响正常运行时间。
从本质上讲，激光雷达等遥感技术改变了决策者管理风能风险的方式——从被动到主动。太阳能发电厂可以根据综合数据而不是保守估计来设置装机阈值，从而最大限度地提高年能源产量，同时保持安全边际。
实际应用：RayGen 的 Carwarp 工厂
以澳大利亚科技公司 RayGen 为例，实现远程风监测。RayGen 专注于公用事业规模的太阳能和长期储能，在澳大利亚 Carwarp 经营着一家太阳能发电厂，该发电厂使用大型定日镜将阳光聚集到其专有的高效光伏组件上。
RayGen 的定日镜在受到大风的威胁时需要几分钟才能调整到安全的水平位置。因此，RayGen 需要一种风警报解决方案，以足够的提前期预测威胁。
为了解决这一挑战，RayGen 部署了维萨拉 WindCube 扫描多普勒测风激光雷达系统，该系统可提供周围气流的实时、特定于站点的风图。激光雷达系统能够检测风坡（此处定义为风速的突然变化），为作员提供高级警告。通过应用专有的数据处理，WindCube Scan 可以在潜在危险的阵风袭击工厂前几分钟远程捕获它们。
描述阵风事件使 RayGen 的作员能够更好地确定何时以及如何收起镜子，从而减少损坏的机会并最大限度地延长正常运行时间。这一成功案例凸显了更广泛的行业需求：从预测发展到特定于站点的实时洞察。
大数据，大局观
维萨拉研究分析了来自不同地区、地形和系统设计的大约 1000 个太阳能发电厂的数据。该研究使用来自欧洲中期天气预报中心数据集的历史阵风数据，并叠加了特定地点的工厂信息，评估了每个地点经历超过运营安全阈值的风事件的可能性，揭示了太阳能行业的以下要点：
- 超过 30% 的分析地点属于风暴露的高风险类别。
- 沿海和沙漠地区——通常因其太阳能潜力而受到不成比例的影响。
- 配备单轴跟踪器或定日镜的大型发电厂对风能相关风险的脆弱性更高，但也支持触发作以保护发电厂。
这项研究并没有止步于分类。通过根据超过阈值的阵风的频率和强度来估计财务影响，维萨拉还引入了一个框架来了解风灾的经济风险，这对于长期规划和保险考虑至关重要。
在项目中构建弹性
挑战不仅仅是一场毁灭性的风暴或令人大开眼界的研究。太阳能行业正在进入一个气候相关干扰不再是异类而是趋势的时代。
随着气候变化的加剧，天气情报正在成为一种战略差异化因素。配备先进监控解决方案的工厂可能会显示出更好的绩效指标、更低的保险费、更长的设备使用寿命和更高的收入。更重要的是，它们有助于保护已经投资于清洁能源基础设施的数十亿美元。
将激光雷达纳入初始设计和调试阶段，可以更好地为未来的风能事件做好准备。将测风激光雷达数据与自动跟踪器控制系统相结合，可以优化自动装载动作。更好的风能暴露和响应能力数据可以降低风险溢价并增强投资者信心，因此请使用它来重新构建这些对话。最后，必须将停机、维修和能源损失的成本与资本支出一起考虑。
借助维萨拉 WindCube Scan 等高级天气情报，该行业现在拥有了预见这些风暴即将到来的工具，并提前采取行动。
