智慧光伏能源-園區光伏發電能源管控可視化

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前言

若是說綠色是城市可持續發展的精髓,智慧是引領城市發展的大腦,那麼綠色智慧建築則應是撐起城市生態將來的骨架。

智慧園區是利用各類信息技術與創新概念，將園區內的各系統打通集成，實現深層次的信息共享與業務協同。作爲智慧城市重要的組件，智慧園區的可持續發展尤其重要。「十四五」規劃中指出大力發展風電、光伏等新能源產業，推進能源清潔低碳安全高效利用，推動重點行業和重要領域綠色化改造。在此趨勢下，採用各種節能低碳的新能源建設材料，實現綠色生態智慧園區是將來的發展方向。

今天將利用 Hightopo 的 HT 產品搭建智慧園區光伏發電能源管控可視化系統，根據園區現狀、能源管理特色，充分考慮各能耗管理的整合，設計科學高效，可實施性強，符合園區運維管理的數字化智慧園區解決方案。爲園區運維人員提供一個全面實時、可感可知的能源監測決策分析平臺。

效果展現

​本次以某園區爲背景，模擬光伏發電在園區內應用場景，經過動畫效果模擬光伏發電流程，接入物聯網數據實現對設備的運維監控。

HT 支持多種方式的模型渲染，本次案例是經過人工對園區內建築、道路等細節進行三維建模，輸出 OBJ 格式模型，經過 HT 引擎進行渲染，仿真還原園區總體狀況。一樣支持導入 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、動畫效果進行交互，用戶可根據自身展現需求進行定製。引擎自帶鼠標的旋轉、平移、拉近拉遠操做。同時也支持跨平臺瀏覽，任何移動終端都可輕鬆打開，這是 C 端平臺所不具有的優點，並實現了觸屏設備的單指旋轉、雙指縮放、三指平移操做沒必要再爲跨平臺的不一樣交互模式而煩惱。

系統分析

經過現場取景照片、衛星圖、CAD 圖等資料，可快速搭建園區場景。場景經過人工擺放光伏點位，真實還原光伏板裝機分佈效果。融入了環境模擬加以點綴，利用環境模擬，可對園區季節（春、夏、秋、冬）、時間（早晨、中午、黃昏、夜晚）、天氣（晴天、陰天、降雨、降雪、雪後）進行自由切換。也可與天氣系統數據對接，實現環境模擬內容根據實際天氣數據進行自動切換。

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光伏發電受環境因素影響較大，經過環境、光照等還原模擬，結合發電數據能夠更好分析發電能效狀況，爲園區光伏的運維與決策提供依據。

園區關鍵指標

光伏是綠色能源，具備減小溫室氣體二氧化碳（CO₂）排放的特色，據統計，假設平均天天發電量爲 1000 kWh， CO₂ 減排約爲 785 kg，等效植樹約爲 156 顆。

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經過 2D 可視化面板展現園區關鍵指標，對用戶所關注的建設規模、光伏信息、發電信息進行統計展現，對各建築的用電信息進行監測。可經過對接後臺實時數據進行實時更新，展現對節能減排作出的貢獻統計。

光伏發電流程

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變爲電能的一種技術。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成。太陽能電池通過串聯後進行封裝保護可造成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就造成了光伏發電裝置。

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場景以科幻線框風格進行展現，突出設備模型，經過線條流動的方式表達光伏從光能轉化爲電能、再到設備供電、儲能全流程。

充電樁運行狀態

監測園區充電樁運行狀態及實時功率，可經過對接充電樁的充電狀態，判斷當前車位是否有車輛，經過線條流動效果動畫模擬充電狀態。在充電樁發生故障時，經過模型染色、告警動畫等效果提示，爲充電樁的實時使用狀況和運行監控維護提供了便利。

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清洗機器人演示

清洗機器人可適應複雜的地形和睦候環境，具備清潔監控平臺和診斷系統，對光伏電站進行遠程管理，‏智‏能‏化運維，提高電站自動化程度。無水清潔，知足大面積、長距離、多環境的集中式光伏電站光伏組件的清潔問題。

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高溫除雪設備

經過三維管理系統可進行清洗機器人的啓停控制，監測園區內全部機器人的運行狀況，動畫展現機器人清洗動畫，模擬機器人清掃後光伏板由髒變乾淨的過程。因爲光伏暴露在建築外部致使光伏板被雪覆蓋，經過光伏板底部的高溫除雪設備能夠避免這個問題，場景中一樣以動畫效果的方式還原了高溫除雪全過程。

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清洗機器人拆解

清洗機器人由光伏板、毛刷、電機、電池組構成，由滑輪沿組件邊框行走，用於清潔的毛刷高速轉動，且轉動方向與行走輪的行進方向相反；毛刷在轉動過程當中，先將積灰從組件表面撣起，而後在毛刷的衝擊和旋轉氣流的共同做用下將積灰驅趕至組件縫隙處脫落。

本次案例以設備拆分爆炸的形式，展現機器人內部結構，對機器人進行拆分，輔之外殼透明度變化、邊緣流光流動效果增長動畫的觀賞性，經過接入零部件的物聯網數據，更加細緻入微地查看設備各部件當前狀態，實現從宏觀到微觀的全局監控可視化。

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漫遊巡檢

HT 支持模擬無人機或行人視角進行漫遊，可全方位無死角瀏覽園區，當通過設備時，自動彈出信息進行查看，方便運維人員進行巡檢。支持結合 WebVR 進行展現，經過適配 VR 設備，用戶可戴上 VR 眼鏡配合手柄在場景行走、飛行，實現經過手柄對設備進行抓取、移動等功能。相比傳統的觀看方式，它具有 360 度全景畫面，用戶能夠身臨其境，全面感覺氣氛和氛圍，空間感、距離感都會更有層次，作到真正的沉浸式交互。

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總結

隨着智慧園區的建設不斷深刻推動。不只要提高園區建設、規劃、管理和公共服務的精確便捷、智能高效，提高園區綜合發展能力和安全管控水平，還要注重綠色生態發展的可持續性，讓新能源、新技術相結合達到信息技術價值的更大化。

創新和技術在各領域發揮着愈來愈重要的做用，結合 GIS 技術、大數據、物聯網、HT 可視化等先進技術的綜合應用給電力、能源等行業帶來很大的價值提高。HT 可視化應用實現了數據共享，讓產業實現數字化、綠色化。

基於多年項目經驗積累和夯實的可視化技術支持，在風力發電、海上發電站、核電站等方面有着很是多優秀的案例實現，圖撲軟件也正在實現室外大型光伏發電站的可視化解決方案，你們能夠關注後續的更新~