الوصول إلى محدد PVGIS البيانات: الكنز الخفي للموارد الشمسية

في المرة الأولى التي اكتشفت فيها ثروة البيانات المتاحة في PVGIS كان خلال مشروع بحثي حول تحسين المنشآت الكهروضوئية في المناطق الجبلية. ما كان من المفترض أن يكون فحصًا بسيطًا لبيانات التشعيع تحول إلى استكشاف حقيقي للموارد المخفية لهذه الأداة. أدركت ذلك بسرعة PVGIS ليست مجرد آلة حاسبة إنتاج ، ولكن منجم الذهب من البيانات المناخية والطاقة الشمسية التي تتجاوز قيمتها بكثير أطر المحاكاة القياسية. اليوم ، بعد سنوات من الاستخدام اليومي ، أود أن أشارككم أسرار الوصول إلى مجموعات البيانات المحددة التي يمكن أن تحول نهجك إلى مشاريع الطاقة الشمسية.

الكنز غير المعروف: PVGIS بيانات التشعيع الشمسي

في قلب PVGIS تكمن مجموعة استثنائية من بيانات التشعيع الشمسي ، ونتيجة لعقود من القياسات ، وملاحظات الأقمار الصناعية ، والنمذجة العلمية الصارمة.

فهم ثراء البيانات المتاحة

على عكس الاعتقاد الشائع ، PVGIS يفعل أكثر من توفير متوسط ​​قيم أشعة الشمس. توفر الأداة إمكانية الوصول إلى مجموعة رائعة من البيانات المحددة:

• الإشعاع الأفقي العالمي (GHI) - المقياس القياسي للطاقة الشمسية الكلية
• التشعيع الطبيعي المباشر (DNI) - ضروري لتركيز تقنيات الطاقة الشمسية
• انتشار التشعيع الأفقي (DHI) - ضروري للأداء في ظل الظروف الغائمة
• التشعيع على الأسطح المائلة - محسوبة لأي اتجاه والإمالة
• كل ساعة ، يوميًا ، شهريًا ، وبيانات سنوية
• تكمل السلاسل الزمنية التي تمتد لعدة عقود

خلال مشروع بحثي تعاوني مع جامعة برشلونة ، تأثرت بدقة دقة PVGISالبيانات التاريخية. "هذه الأرشيفات المناخية هي كنز علمي لا يقدر بثمن" ، أوضح البروفيسور رودريغيز. "إنها تسمح لنا ليس فقط بتصميم أنظمة الطاقة الشمسية المحسنة ولكن أيضًا لدراسة تطور المناخ وتأثيره على موارد الطاقة."

القيمة المضافة لـ PVGIS البيانات مقارنة بالمصادر البديلة

ما يحدد PVGIS البيانات بصرف النظر عن المصادر الأخرى هي مزيج فريد من التغطية الجغرافية ، والقرار المكاني ، والتحقق العلمي الصارم.

أخبرتني ماريا ، أخصائية الأرصاد الجوية المتخصصة في الطاقة المتجددة ، مؤخرًا: "PVGIS تدمج البيانات بذكاء قياسات الأرض وملاحظات الأقمار الصناعية ، مما يوفر موثوقية أكبر من المصادر باستخدام طريقة واحدة فقط. لأوروبا وأفريقيا على وجه الخصوص ، PVGIS-أصبحت قاعدة بيانات Sarah مرجعنا. "

هذه الجودة الاستثنائية ناتجة عن:

• تكامل مصادر بيانات متعددة (سواتل الأرصاد الجوية ، محطات الطقس ، النماذج الجوية)
• خوارزميات التصحيح والتحقق بشكل مستمر
• القرار المكاني يصل إلى 1 كم في بعض المناطق
• التغطية الزمنية الممتدة (ما يصل إلى 30 عامًا من التاريخ اعتمادًا على المنطقة)

بالنسبة لمشروع المصنع الشمسي في إسبانيا ، ساعدنا ثراء البيانات هذا في تحديد المناخات المحلية غير المرئية في قواعد بيانات الأرصاد الجوية القياسية ، وتحسين الموضع وزيادة الناتج السنوي المقدر بنسبة 4.2 ٪.

كيفية تنزيل بيانات دقيقة من PVGIS

الوصول إلى محدد PVGIS قد تبدو البيانات معقدة في البداية ، ولكن مع الأساليب الصحيحة ، تصبح بسيطة وقوية بشكل ملحوظ.

الوصول إلى بيانات التشعيع لأي مكان

الطريقة الأكثر مباشرة للحصول على بيانات التشعيع هي الاستخدام PVGISالواجهة الرئيسية:

1 • حدد موقع موقعك بدقة (حسب العنوان ، إحداثيات GPS ، أو عن طريق تصفح الخريطة)
2 • في قسم "بيانات الإخراج" ، حدد "التشعيع الشهري" أو "التشعيع بالساعة" اعتمادًا على احتياجاتك
3 • اضبط معلمات الاتجاه والإمالة ذات الصلة بتحليلك
4 • انقر فوق "حساب" لإنشاء النتائج
5 • استخدم زر "التنزيل" للحصول على البيانات بتنسيق CSV أو JSON

في تدريب أجريته للشركات الهندسية في فرنسا ، لاحظت أن هذه الميزة البسيطة كانت غالبًا ما تكون غير مستخدمة. "لقد كنا فقط نستخدم الرسوم البيانية على الشاشة" ، اعترف توماس ، مهندس شمسي. "اكتشاف خيار تصدير البيانات من أجل التحليل المخصص حول منهجية التحجيم لدينا بالكامل."

استخراج السلسلة بدوام كامل

لمزيد من التحليلات المتقدمة ، تقدم السلسلة الزمنية الكاملة قيمة لا تقدر بثمن:

1 • في PVGIS واجهة ، حدد "تنزيل بيانات كل ساعة"
2 • اختر فترة اهتمامك (تصل إلى عدة عقود حسب المنطقة)
3 • حدد المتغيرات المحددة التي تحتاجها (التشعيع ، درجة الحرارة ، سرعة الرياح ، إلخ)
4 • قم بتشغيل الحساب وقم بتنزيل الملف الناتج

مشترك صوفيا ، مطور برامج الطاقة: "هذه السلسلة الزمنية هي الذهب الأسود في صناعتنا. فهي تتيح لنا إنشاء نماذج محاكاة ديناميكية تلتقط الاختلافات الموسمية والأحداث الجوية القاسية والاتجاهات طويلة الأجل. PVGIS سمحت لنا البيانات بالساعة على مدار 15 عامًا بالوصول إلى دقة التنبؤ التي لا مثيل لها. "

باستخدام PVGIS API للأتمتة

للمستخدمين والمطورين المتقدمين ، PVGIS يوفر API طريقة قوية بشكل خاص للوصول إلى البيانات:

1 • بناء استعلام عناوين URL يدمج معلماتك المحددة (الموقع ، الفترة ، المتغيرات ذات الاهتمام)
2 • أرسل الطلب عبر HTTP GET
3 • استرداد البيانات بتنسيق JSON للتكامل في تطبيقاتك الخاصة

شارك ماركو ، الذي طور أداة رسم خرائط لإمكانية الطاقة الشمسية لمنطقة إيطالية ، تجربته: " PVGIS سمحت لنا API بأتمتة استخراج البيانات لأكثر من 5000 موقع مختلف. ما كان سيستغرق شهورًا يدويًا في غضون ساعات قليلة ، مما يتيح رسم الخرائط التفصيلية للإمكانات الشمسية الإقليمية التي توجه الآن سياسة الطاقة المحلية ".

استكشاف قواعد البيانات المختلفة التي تستخدمها PVGIS

واحدة من المزايا غير المعروفة PVGIS هو تنوع قواعد البيانات التي يدمجها ، ولكل منها ميزات وفوائد محددة.

PVGIS-سارا: المعيار الأوروبي والأفريقي

ال PVGIS-SARAH DATABASE (Heliosat السطحي الشمسي) أصبحت المرجع الرئيسي لأوروبا وأفريقيا وأجزاء من الشرق الأوسط:

• بناءً على ملاحظات من سواتل الأرصاد الجوية
• الدقة المكانية حوالي 5 كم
• التغطية الزمنية من عام 2005 إلى الوقت الحاضر (مع تحديثات منتظمة)
• دقيق بشكل خاص لمناطق البحر الأبيض المتوسط

في مشروع بحثي يقارن عن مصادر البيانات الشمسية في إسبانيا ، أخبرني البروفيسور سانشيز من جامعة مدريد: "إن عمليات التحقق من صحة مع المحطات الأرضية تظهر ذلك PVGIS-لدى Sarah أصغر التناقضات ، وخاصة في المصانع المعقدة حيث تميل مجموعات البيانات الأخرى إلى تهدئة الاختلافات المحلية. "

PVGIS-era5: التغطية العالمية والاتساق المناخي

توفر قاعدة بيانات ERA5 من المركز الأوروبي لتوقعات الطقس متوسطة المدى (ECMWF) بديلاً قيماً:

• تغطية عالمية حقا
• الدقة المكانية حوالي 30 كم
• اتساق استثنائي بين متغيرات الأرصاد الجوية المختلفة
• مناسبة بشكل خاص للمناطق دون تغطية الأقمار الصناعية المباشرة

بالنسبة لمشروع دولي يمتد قارات متعددة ، أثبتت مجموعة البيانات هذه لا تقدر بثمن. وقالت إيلينا ، مستشارة الطاقة المتجددة: "سمح لنا الاتساق المنهجي في ERA 5 بمقارنة المواقع في أوروبا وآسيا والأمريكتين". "بدون هذا التجانس ، كانت تحليلاتنا المقارنة قد منحنت بسبب اختلافات مصدر البيانات الإقليمية."

PVGIS-NSRDB: دقة أمريكا الشمالية

لمشاريع أمريكا الشمالية ، PVGIS يشمل الآن قاعدة بيانات الإشعاع الشمسي الوطني (NSRDB):

• تم تطويره بواسطة مختبر الطاقة المتجددة الوطني (NREL)
• الدقة المكانية من 4 كم
• تغطية الولايات المتحدة وكندا وجزء من أمريكا الوسطى
• التحقق المكثف مع محطات القياس في أمريكا الشمالية

شارك جيمس ، مطور مشروع شمسي مقره في تورنتو: "توفر NSRDB في PVGIS تبسيط إلى حد كبير سير العمل لدينا. في السابق ، اضطررنا إلى تبديل الأدوات لمشاريع أمريكا الأوروبية مقابل أمريكا الشمالية. الآن نستفيد من واجهة موحدة أثناء الوصول إلى البيانات الأكثر دقة لكل منطقة. "

اختيار قاعدة البيانات المناسبة لمشروعك

يعتمد اختيار قاعدة البيانات الأمثل على عدة عوامل:

• مشروع الموقع الجغرافي
• الفترة التاريخية ذات الاهتمام
• المتغيرات المطلوبة
• القرار المكاني المطلوب

بالنسبة لمشروع معقد في جبال جبال الألب ، استخدمنا حتى قواعد بيانات متعددة بالتوازي لتعزيز تحليلنا. "إن مقارنة النتائج من سارة و ERA5 سمحت لنا بتحديد فترات الثقة لتقديراتنا" ، أوضح توماس ، وهو مهندس متخصص في المواقع المعقدة. "أقنع هذا النهج متعدد المصدر مستثمرينا من متانة توقعات الإنتاج لدينا."

حالات الاستخدام المتقدمة ل PVGIS بيانات

ما وراء التطبيقات القياسية ، PVGIS-يمكن استغلال البيانات الخاصة بطرق قوية وخلاقة.

تحليل سنة الأرصاد الجوية النموذجية (TMY)

تعتبر ملفات TMY ذات قيمة خاصة لمحاكاة الطاقة:

1. في PVGIS، حدد "تنزيل TMY"
2. اختر موقعك وقاعدة البيانات المناسبة
3. قم بتنزيل الملف بالتنسيق القياسي (عادةً EPW)
4. استيراد البيانات إلى أدوات محاكاة الطاقة مثل EnergyPlus أو Trnsys أو DesignBuilder

كلارا ، مهندس معماري متخصص في التصميم المناخي الحيوي ، مشتركة: "PVGIS لقد حولت ملفات TMY نهج التصميم السلبي. يمكننا الآن محاكاة السلوك الحراري بدقة وتحسين كل من الظرف والأنظمة الشمسية النشطة. بالنسبة لمركز ثقافي في إيطاليا ، قلل هذا النهج المتكامل من احتياجات الطاقة بنسبة 42 ٪ مقارنة بتصميمنا الأصلي. "

دراسات التباين بين السنوات

يتيح الوصول إلى البيانات التاريخية الكاملة تحليل تقلب الموارد الشمسية على المدى الطويل:

1. قم بتنزيل بيانات التشعيع السنوية لمدة 10 سنوات
2. تحليل الانحرافات المعيارية والقيم المتطرفة
3. إنشاء سيناريوهات احتمالية (P50 ، p90 ، p99) ضرورية لتمويل المشروع

بالنسبة لمصنع شمسي 50 ميجاوات في إسبانيا ، كان تحليل التباين هذا أمرًا بالغ الأهمية في المفاوضات المالية. وقال ميغيل ، مطور المشروع: "تتطلب البنوك توقعات صلبة P90". "بفضل PVGIS البيانات التاريخية على مدار 15 عامًا ، أظهرنا أنه حتى في سيناريو P90 المحافظ ، ظلت الربحية أعلى من عتبات المستثمرين ، وفتح 45 مليون يورو من التمويل. "

رسم خرائط الأراضي الإمكانية الشمسية

الجمع بين PVGIS تتيح API مع أدوات نظم المعلومات الجغرافية رسم الخرائط المفصلة لإمكانات الطاقة الشمسية:

1. حدد شبكة من النقاط التي تغطي مجال اهتمامك
2. استخدم PVGIS API لاستخراج بيانات التشعيع لكل نقطة
3. استيراد البيانات إلى برنامج نظم المعلومات الجغرافية مثل QGIS أو ArcGIS
4. توليد خرائط موضوعية مع الاستيفاء المكاني

استخدمت بلدية فرنسية هذا النهج لتخطيط الطاقة المحلي. "PVGIS أوضح ماري ، مدير انتقال الطاقة: "لقد ساعدنا التعيين في تحديد المناطق ذات الأولوية لتنمية الطاقة الشمسية".

نصائح الخبراء للاستفادة الكاملة PVGIS بيانات

بعد سنوات من الاستخدام المكثف ، قمت بتطوير بعض التقنيات لاستخراج المزيد من القيمة PVGIS بيانات.

يجمع PVGIS البيانات مع مصادر أخرى

PVGIS تتضاعف قوة البيانات عند الجمع بين المصادر التكميلية:

• بيانات استهلاك الكهرباء المحلية من أجل تحليل الاستهلاك الذاتي الدقيق
• بيانات المسحّة لتقييم إمكانات الطاقة الشمسية على نطاق الحي
• أسعار الكهرباء بالساعة للتقييمات الاقتصادية المتقدمة

لمشروع الاستهلاك الذاتي الجماعي في فرنس PVGIS بيانات كل ساعة مع ملامح الاستهلاك من 28 مبنى مختلف. وقال جان ، منسق المشروع: "سمح لنا هذا النهج المتكامل بتحسين توزيع سعة الإنتاج والتخزين". "بلغ معدل الاستهلاك الذاتي الإجمالي 78 ٪ ، أبعد بكثير من 60 ٪ كنا نأمل في الأصل."

أتمتة المعالجة مع البرامج النصية المخصصة

شارك روبرتو ، عالم بيانات متخصص في الطاقة المتجددة: "لقد قمنا بتطوير مكتبة نصية من Python تتم أتمتة PVGIS استخراج البيانات وتحليلها لمئات المواقع في وقت واحد. ما كان يستخدم أسابيع يدويًا الآن في دقائق ، مما يتيح التحليلات الإقليمية على نطاق واسع. "

الاستفادة من تنسيقات البيانات الموحدة

PVGIS يوفر العديد من تنسيقات التصدير الموحدة التي تسهل التكامل مع أدوات أخرى:

• تنسيق CSV للتحليل في أوراق Excel أو Google
• تنسيق JSON لتكامل تطبيق الويب
• تنسيق EPW لبناء محاكاة الطاقة
• تنسيق TMY3 متوافق مع العديد من أدوات المحاكاة الشمسية

كانت هذه القابلية للتشغيل البيني أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لمشروع بحثي دولي شاركت فيه. PVGIS وقال البروفيسور تشانغ من جامعة شنغهاي: "هذه الاستمرارية المنهجية تضمن تحليلات مقارنة بين المناخات الأوروبية والآسيوية المختلفة".

خاتمة: PVGIS البيانات كأساس للتميز الشمسي

الوصول PVGIS-البيانات الخاصة أكثر من مجرد راحة فنية -إنها تحول أساسي في قدرتنا على فهم أنظمة الطاقة الشمسية وتخطيطها وتحسينها.

كما إيلينا ، باحث في انتقال الطاقة مع أكثر من 25 عامًا من الخبرة ، يلخص ببلاغة: "PVGIS قامت البيانات بإمكانية الوصول إلى معلومات المناخ الموثوقة علمياً. ما كان في السابق امتياز عدد قليل من المؤسسات المتخصصة متاح الآن لجميع أصحاب المصلحة في انتقال الطاقة ، من المطورين الرئيسيين إلى المواطنين المشاركين. يعد هذا الديمقراطية للبيانات أمرًا مهمًا للثورة الشمسية مثل انخفاض التكلفة للألواح الكهروضوئية. "

سواء كنت محترفًا تقوم بتحسين تحليلاتك ، أو باحث يستكشف منهجيات جديدة ، أو مواطن فضولي مهتم بإمكانياتك الشمسية المحلية ، PVGIS-توفر البيانات الخاصة أساسًا متينًا لقرارات مستنيرة ومشاريع محسنة.

في المرة القادمة التي تستخدمها PVGIS، خذ لحظة لاستكشاف ما وراء المحاكاة القياسية والغوص في ثروة من البيانات المحددة المتاحة. مثلي قبل بضع سنوات في مشروع جبال الألب ، قد تكتشف أن هذه الكنوز المخفية يمكن أن تحول فهمك ونهجك للطاقة الشمسية.

تمت كتابة هذا المقال بالتعاون مع الخبير PVGIS المستخدمون في جميع أنحاء أوروبا وأمريكا الشمالية والجنوبية ، بما في ذلك الباحثين ومطوري المشاريع الشمسية وعلماء البيانات المتخصصين في الطاقة المتجددة. تجاربهم في العالم الحقيقي وأثروا رؤى كل قسم من هذا الاستكشاف PVGIS بيانات.