2021年4月，R-evolution的可再生能源项目在西班牙西南部马拉加附近的 Archidona，收购了一个40公顷的太阳能光伏电站，利用海克斯康和合作伙伴的产品技术，在项目中获得了第一手宝贵的太阳能应用经验。我们的第一个光伏电站-Archidona 1 -在2021年9 月连接到西班牙电网，它是一个年发电8.24 兆瓦，横跨 60 个足球场大小的光伏电场。它有 20,592 个双面太阳能光伏板，具有单轴跟踪器，当白天有太阳时，这些跟踪器可以在一个轴上旋转。同时将其扩展到正在建设的邻近 Archidona 2 设施中，这将使电站总容量达到 16.44 MWp；每年足以为一个有 6000 人的村庄供电。光伏电池板将太阳能转化为电能，为西班牙国家电网提供绿色能源。

R-evolution的目标很简单——打造世界上最智能的太阳能项目组合，我们的雄心是提供比不使用海克斯康技术的同等电站高 30% 的电力。海克斯康的目标效率提升将涵盖从太阳能电站规划、设计、制造、建造、运营和优化的方方面面。我们目前已经安装以及在 Archidona 中已经使用 Hexagon 产品组合中的技术如下，随着时间的推移，我们还会添加其他技术：

• 规划 – HXDR 内容3D 规划 

• 数字孪生/现实捕捉 – BLK2GO 和 RT 360 扫描仪 

• 设备物联网监控和预测——AI Hub 和 Xalt 

• 设备建设监控——Oxblue 摄像头 

• 设备安全监控——BLK247 摄像头 

• 设计与工程仿真和 AR – Cradle CFD、Adams MBD 和 Xalt

太阳能光伏电站的机械性能挑战

太阳能电池板中没有活动部件——这是其他类型发电系统可靠性问题的主要来源。因此，光伏组件的使用寿命很大程度上取决于其制造材料的稳定性和耐腐蚀性。然而，有几种故障模式和退化机制可能会降低太阳能发电站的功率输出或导致组件和跟踪器发生故障。故障的发生几乎都受天气影响或面板、支撑结构上基于温度的应力有关： 

1. 阵风和风暴造成的机械损坏 —— 这占美国因风暴和飓风而导致的太阳能发电站故障的 15% 左右 

2. 由于太阳热效应，支撑结构中的热机械应力和开裂 

3. 太阳能电池板支架周围的地面侵蚀、潜在的植被过度生长和邻近结构的阴影效应 

4. 灰尘、雪和碎屑堆积在太阳能电池板上，偶尔还会有冰雹损坏 

5. 电路退化和电路短路 

6. 功率逆变器/变压器过热和光伏火灾相关风险 

7. 进水对面板和跟踪器的侵蚀和腐蚀

8. 野生动物（动物、鸟类甚至水生生物）对光伏电池板的损坏和污染。 

所有这些因素都可能导致维护、停机和发电短缺。

基于 CFD 的数字孪生-Archidona 太阳能电站

海克斯康的 Cradle CFD 是世界上最现代的通用 CFD 软件，它专注于多物理场，并与精度领先的计算机辅助工程软件（如 MSC Nastran、Marc、Adams 和 Actran）相耦合，用于结构、多体动力学和声学模拟。我们希望将其应用到太阳能发电站，以便生产出可运行的数字孪生设备，供运营商在现场使用。

为此，我们使用 Hexagon 地理空间和地理系统扫描数据创建了 Archidona 设施和邻近山丘周围景观的完整模型。这使我们能够获取真实世界的安装数据（以及工程图纸）和徕卡设备从实际太阳跟踪器扫描的数据，以创建非常准确的地形和光伏设备模型。

事实证明，在太阳能电站的项目中，Cradle CFD 与Hexagon Xalt 技术相结合，操作员可以通过他们的 iPad 或 iPhone查看流体流动效应和温度场，实现了现场设备的增强现实可视化。除了作为操作洞察力的强大工具外，它还可以用于培训场景。每个 3D Cradle CFD 模型场景通常需要大约 1 小时才能在多核 PC 上进行计算，但基于ODYSSEE中，只要有足够的仿真样本库，即在不同天气和操作条件的各种排列组合下，仿真模拟，生成样本库，就可以让操作员在几秒钟内运行各种不同的场景，而这些场景可能适用于特定日期的主要天气情况。 这是Hexagon Archidona 太阳能电站项目在提高设备性能和在特定日期采取必要措施方面最主要的成果之一。

总结

海克斯康的 R-evolution 子公司在短短四个多月内就在西班牙Archidona创建、调试并开始运营其第一个太阳能电站。通过使用海克斯康的硬件和软件监控解决方案（包括可视化平台和传感器）将数据助力工作，从而提高太阳能电站的效率。采用海克斯康的 Cradle CFD 和 Adams MBD 仿真工具来模拟太阳能场的热、流体和结构效应，以实现整个太阳能电站的智能数字化，可以远程和智能监控以检测太阳能电池板异常、改善维护、协助检查和应对日常气象条件。目标是让 Archidona 成为世界上最智能、最高效的太阳能发电站，能够预测潜在的破坏性影响，例如风和过热，并能够抵御这些影响。

通过将电站的可操作“数字孪生”模型与实时监控和天气预报相结合，电场的操作员可以预测并将如何对环境条件做出反应，准确指示何时以及如何进行正确的操作调整，以防止任何损坏，同时保持大量的发电业务。

光伏电站今天在很大程度上是智能运行的，海克斯康技术使用数据驱动的系统来控制太阳能电站的更多功能，我们相信海克斯康技术将来能加速这一转变。海克斯康可持续发展使命专注于将虚拟和真实数据用于提高可再生能源设备的效率、生产力和质量，并为减轻自然资源枯竭和浪费提供解决方案。