智慧光伏能源-園區(qū)光伏發(fā)電能源管控可視化

如果說綠色是城市可持續(xù)發(fā)展的精髓,智慧是引領(lǐng)城市發(fā)展的大腦,那么綠色智慧建筑則應(yīng)是撐起城市生態(tài)未來的骨架。

智慧園區(qū)是利用各種信息技術(shù)與創(chuàng)新概念，將園區(qū)內(nèi)的各系統(tǒng)打通集成，實(shí)現(xiàn)深層次的信息共享與業(yè)務(wù)協(xié)同。作為智慧城市重要的組件，智慧園區(qū)的可持續(xù)發(fā)展尤為重要?！笆奈濉币?guī)劃中指出大力發(fā)展風(fēng)電、光伏等新能源產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)能源清潔低碳安全高效利用，推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)和重要領(lǐng)域綠色化改造。在此趨勢下，采用各類節(jié)能低碳的新能源建設(shè)材料，實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)智慧園區(qū)是未來的發(fā)展方向。

今天將利用 Hightopo 的 HT 產(chǎn)品搭建智慧園區(qū)光伏發(fā)電能源管控可視化系統(tǒng)，根據(jù)園區(qū)現(xiàn)狀、能源管理特點(diǎn)，充分考慮各能耗管理的整合，設(shè)計(jì)科學(xué)高效，可實(shí)施性強(qiáng)，符合園區(qū)運(yùn)維管理的數(shù)字化智慧園區(qū)解決方案。為園區(qū)運(yùn)維人員提供一個(gè)全面實(shí)時(shí)、可感可知的能源監(jiān)測決策分析平臺。

效果展示

本次以某園區(qū)為背景，模擬光伏發(fā)電在園區(qū)內(nèi)應(yīng)用場景，通過動(dòng)畫效果模擬光伏發(fā)電流程，接入物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的運(yùn)維監(jiān)控。

HT 支持多種方式的模型渲染，本次案例是通過人工對園區(qū)內(nèi)建筑、道路等細(xì)節(jié)進(jìn)行三維建模，輸出 OBJ 格式模型，通過 HT 引擎進(jìn)行渲染，仿真還原園區(qū)整體情況。同樣支持導(dǎo)入 IFC 格式的 BIM 模型文件生成場景，支持渲染 3dTiles 格式的傾斜攝影模型文件。

以上方式 HT 均支持疊加 2D 面板、動(dòng)畫效果進(jìn)行交互，用戶可根據(jù)自身展示需求進(jìn)行定制。引擎自帶鼠標(biāo)的旋轉(zhuǎn)、平移、拉近拉遠(yuǎn)操作。同時(shí)也支持跨平臺瀏覽，任何移動(dòng)終端均可輕松打開，這是 C 端平臺所不具備的優(yōu)勢，并實(shí)現(xiàn)了觸屏設(shè)備的單指旋轉(zhuǎn)、雙指縮放、三指平移操作不必再為跨平臺的不同交互模式而煩惱。

系統(tǒng)分析

通過現(xiàn)場取景照片、衛(wèi)星圖、CAD 圖等資料，可快速搭建園區(qū)場景。場景通過人工擺放光伏點(diǎn)位，真實(shí)還原光伏板裝機(jī)分布效果。融入了環(huán)境模擬加以點(diǎn)綴，利用環(huán)境模擬，可對園區(qū)季節(jié)（春、夏、秋、冬）、時(shí)間（早晨、中午、黃昏、夜晚）、天氣（晴天、陰天、降雨、降雪、雪后）進(jìn)行自由切換。也可與天氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)對接，實(shí)現(xiàn)環(huán)境模擬內(nèi)容根據(jù)實(shí)際天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)切換。

光伏發(fā)電受環(huán)境因素影響較大，通過環(huán)境、光照等還原模擬，結(jié)合發(fā)電數(shù)據(jù)可以更好分析發(fā)電能效情況，為園區(qū)光伏的運(yùn)維與決策提供依據(jù)。

園區(qū)關(guān)鍵指標(biāo)

光伏是綠色能源，具有減少溫室氣體二氧化碳（CO?）排放的特點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，假設(shè)平均每天發(fā)電量為 1000 kWh， CO? 減排約為 785 kg，等效植樹約為 156 顆。

通過 2D 可視化面板展示園區(qū)關(guān)鍵指標(biāo)，對用戶所關(guān)注的建設(shè)規(guī)模、光伏信息、發(fā)電信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)展示，對各建筑的用電信息進(jìn)行監(jiān)測。可通過對接后臺實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，展示對節(jié)能減排做出的貢獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)。

光伏發(fā)電流程

光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，主要部件由電子元器件構(gòu)成。太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置。

場景以科幻線框風(fēng)格進(jìn)行展示，突出設(shè)備模型，通過線條流動(dòng)的方式表達(dá)光伏從光能轉(zhuǎn)化為電能、再到設(shè)備供電、儲能全流程。

充電樁運(yùn)行狀態(tài)

監(jiān)測園區(qū)充電樁運(yùn)行狀態(tài)及實(shí)時(shí)功率，可通過對接充電樁的充電狀態(tài)，判斷當(dāng)前車位是否有車輛，通過線條流動(dòng)效果動(dòng)畫模擬充電狀態(tài)。在充電樁發(fā)生故障時(shí)，通過模型染色、告警動(dòng)畫等效果提示，為充電樁的實(shí)時(shí)使用情況和運(yùn)行監(jiān)控維護(hù)提供了便利。

清洗機(jī)器人演示

清洗機(jī)器人可適應(yīng)復(fù)雜的地形和氣候環(huán)境，具有清潔監(jiān)控平臺和診斷系統(tǒng)，對光伏電站進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，?智?能?化運(yùn)維，提升電站自動(dòng)化程度。無水清潔，滿足大面積、長距離、多環(huán)境的集中式光伏電站光伏組件的清潔問題。

高溫除雪設(shè)備

通過三維管理系統(tǒng)可進(jìn)行清洗機(jī)器人的啟?？刂疲O(jiān)測園區(qū)內(nèi)所有機(jī)器人的運(yùn)行情況，動(dòng)畫展示機(jī)器人清洗動(dòng)畫，模擬機(jī)器人清掃后光伏板由臟變干凈的過程。由于光伏暴露在建筑外部導(dǎo)致光伏板被雪覆蓋，通過光伏板底部的高溫除雪設(shè)備可以避免這個(gè)問題，場景中同樣以動(dòng)畫效果的方式還原了高溫除雪全過程。

清洗機(jī)器人拆解

清洗機(jī)器人由光伏板、毛刷、電機(jī)、電池組構(gòu)成，由滑輪沿組件邊框行走，用于清潔的毛刷高速轉(zhuǎn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)動(dòng)方向與行走輪的行進(jìn)方向相反；毛刷在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，先將積灰從組件表面撣起，然后在毛刷的沖擊和旋轉(zhuǎn)氣流的共同作用下將積灰驅(qū)趕至組件縫隙處脫落。

本次案例以設(shè)備拆分爆炸的形式，展示機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對機(jī)器人進(jìn)行拆分，輔以外殼透明度變化、邊緣流光流動(dòng)效果增加動(dòng)畫的觀賞性，通過接入零部件的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，更加細(xì)致入微地查看設(shè)備各部件當(dāng)前狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)從宏觀到微觀的全局監(jiān)控可視化。

漫游巡檢

HT 支持模擬無人機(jī)或行人視角進(jìn)行漫游，可全方位無死角瀏覽園區(qū)，當(dāng)經(jīng)過設(shè)備時(shí)，自動(dòng)彈出信息進(jìn)行查看，方便運(yùn)維人員進(jìn)行巡檢。支持結(jié)合 WebVR 進(jìn)行展示，通過適配 VR 設(shè)備，用戶可帶上 VR 眼鏡配合手柄在場景行走、飛行，實(shí)現(xiàn)通過手柄對設(shè)備進(jìn)行抓取、移動(dòng)等功能。相比傳統(tǒng)的觀看方式，它具備 360 度全景畫面，用戶可以身臨其境，全面感受氣氛和氛圍，空間感、距離感都會(huì)更有層次，做到真正的沉浸式交互。

隨著智慧園區(qū)的建設(shè)不斷深入推進(jìn)。不僅要提升園區(qū)建設(shè)、規(guī)劃、管理和公共服務(wù)的精確便捷、智能高效，提升園區(qū)綜合發(fā)展能力和安全管控水平，還要注重綠色生態(tài)發(fā)展的可持續(xù)性，讓新能源、新技術(shù)相結(jié)合達(dá)到信息技術(shù)價(jià)值的更大化。

創(chuàng)新和技術(shù)在各領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，結(jié)合 GIS 技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、HT 可視化等先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用給電力、能源等行業(yè)帶來很大的價(jià)值提升。HT 可視化應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，讓產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、綠色化。

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