Проект SkyCam – взгляд в будущее солнечной энергетики

В Кузбасском государственном техническом университете ведется работа над одним из самых перспективных проектов в области альтернативной энергетики – системой краткосрочного прогнозирования солнечной генерации SkyCam. Разработкой занимаются ученые и инженеры вуза, которые создали комплекс, способный оценивать, насколько эффективно будет работать солнечная электростанция в конкретной точке.

На крыше главного корпуса КузГТУ установлен модуль наблюдения – широкоугольная камера с набором датчиков, которая круглосуточно «смотрит» в небо и собирает данные о погоде, облачности и уровне солнечной радиации. Все эти показатели фиксируются непрерывно и передаются в систему, которая использует методы компьютерного зрения и машинного обучения.

Главная задача SkyCam – каждые две минуты прогнозировать, сколько солнечной энергии сможет выработать электростанция на ближайшие 15 минут. Такая точность необходима для оперативного управления солнечными установками: система определяет тип и движение облаков, измеряет их скорость, уровень освещенности и на основе этих данных рассчитывает, как будет изменяться генерация энергии.

Более долгосрочный прогноз здесь невозможен, потому что облака меняются слишком быстро. Алгоритм отслеживает облако на снимке, затем на следующем, определяет скорость его движения и оценивает, где оно окажется через короткий промежуток времени, – пояснил младший научный сотрудник лаборатории цифровой трансформации предприятий минерально-сырьевого комплекса Андрей Ливен.

Идея проекта SkyCam принадлежит старшему научному сотруднику научно-исследовательской лаборатории цифровой трансформации предприятий минерально-сырьевого комплекса Федору Непше. Он также занимался подбором оборудования и проектированием.

Монтаж оборудования полностью выполнил младший научный сотрудник лаборатории Андрей Ливен. Комплект начали формировать в начале прошлого года, а уже готовый модуль установили в феврале 2025 года.

Сейчас идет этап активного сбора и обработки данных для обучения моделей. В будущем это позволит значительно повысить точность прогнозов, сделать работу солнечных станций стабильнее и эффективнее, а также оптимизировать работу автономных систем электроснабжения.

Пока прогнозирование в полном объеме еще не запускалось, однако предварительные расчеты показывают потенциальную точность около 85%. Для полноценной картины SkyCam должен проработать минимум год, чтобы охватить все сезоны и особенности погодных условий каждого месяца, – отметил Андрей Ливен.

Студенты могут использовать реальные данные комплекса для курсовых, практических заданий и исследовательских проектов. Это дает возможность работать с большими массивами данных, изучать методы анализа и прогнозирования и вносить свой вклад в развитие современной энергетики. Фактически модуль SkyCam становится тренажером для будущих специалистов.