Arusaamine PVGIS: tööriist, mis muutis päikeseenergia planeerimise pöörde

Kui ma umbes viisteist aastat tagasi fotogalvaanilises sektoris töötama hakkasin, oli objekti päikesepotentsiaali hindamine peaaegu nagu alkeemia. Kasutasime ligikaudseid ilmaandmeid, keerulisi käsitsi tehtavaid arvutusi ja parajalt intuitsiooni. Saabumine PVGIS muutis kõike, muutes ebakindla protsessi kõigile kättesaadavaks täpseks teaduseks. Tänapäeval ei kujuta ma ette päikeseprojekti kavandamist ilma selle asendamatu tööriistata nii professionaalidele kui ka uudishimulikele inimestele.

päritolu PVGIS: Euroopa lugu innovatsioonist

PVGIS, ehk fotogalvaaniline geograafiline infosüsteem, sündis Euroopa Komisjoni Teadusuuringute Ühiskeskuse (JRC) ambitsioonikast visioonist. 2000. aastatel, kui päikeseenergia hakkas alles usaldusväärse alternatiivina esile kerkima, asus Euroopa teadlaste meeskond tegelema olulise väljakutsega: demokratiseerides juurdepääsu ülitäpsetele päikeseandmetele.

"Meie eesmärk oli luua tööriist, mis võimaldaks kõigil, teadlastest kodanikeni, hinnata mis tahes koha päikesepotentsiaali Euroopas," ütles Thomas, üks inseneridest, kes osales projekti esimestes versioonides. PVGIS, ütles mulle hiljuti. "Tol ajal valvasid neid andmeid kadedalt paar asutust või spetsialiseeritud ettevõtet."

See, mis sai alguse Euroopa projektist, laienes järk-järgult Aafrikale, seejärel Aasiale ja lõpuks kogu maailmale. Täna PVGIS on olemas kahes üksteist täiendavas versioonis: tasuta institutsionaalne versioon (PVGIS 5.3), mida haldab Teadusuuringute Ühiskeskus, ja täiustatud kommertsversioon (PVGIS24), mis rikastab kogemust lisafunktsioonide ja moderniseeritud liidesega.

Dekodeerimine PVGIS: palju enamat kui lihtne päikesekalkulaator

Et mõista selle olemust PVGIS, tuleb minna kaugemale selle tehnilisest määratlusest. Kindlasti on see fotogalvaanikale spetsialiseerunud geograafiline infosüsteem, kuid see kirjeldus ei anna õiglust selle tegelikule olemusele.

Võrratu kliimaandmebaas

Keskmes PVGIS on tohutu päikesekiirguse andmete kogum, mis on kogutud mitme aastakümne jooksul ja mida pidevalt täiustatakse. Erinevalt teiste tööriistade kasutatavatest piirkondlikest lähendustest, PVGIS sisaldab peeneid kohalikke variatsioone, mis võivad kõike muuta.

Šveitsi Alpides toimunud projekti ajal jäin mulle silma PVGISvõime tabada oru mikrokliimat. Kahel üksteisest vaid 3 kilomeetri kaugusel asuval paigal oli oru orientatsiooni ja ümbritsevate mägede varjude tõttu oluliselt erinev kiirgusprofiil. See täpsus võimaldas optimaalset paigutust ja vältis valearvestust, mis oleks võinud ohustada projekti tasuvust.

Täiustatud fotogalvaaniline simulatsioonimootor

PVGIS ei paku ainult päikesevalguse töötlemata andmeid. See integreerib täiustatud mudeleid, mis simuleerivad fotogalvaaniliste süsteemide käitumist reaalsetes tingimustes, võttes arvesse:

  • Mooduli temperatuuriga seotud kaod, kuumades piirkondades sageli alahinnatud tegur
  • Päikesekiirte langemisnurga mõju jõudlusele
  • Ümbritseva maastiku poolt põhjustatud kauge varjutuse mõju
  • Toimivuse järkjärguline halvenemine aja jooksul

Barcelona bioklimaatilisele disainile spetsialiseerunud arhitekt Maria selgitas hiljuti, kuidas PVGIS aitas tal veenda skeptilist klienti: "The PVGIS simulatsioonid näitasid, et isegi mitteoptimaalse katuse orientatsiooni korral saavutaks süsteem 87% teoreetilisest maksimaalsest saagisest. Need täpsed andmed muutsid kindla "ei" entusiastlikuks "jah".

Finantsotsuste tegemise tööriist

Päikeseprojektide puhul on sageli määravaks finantsmõõde. PVGIS24 sisaldab majandusanalüüsi funktsioone, mis muudavad kilovatt-tunnid konkreetseteks finantsargumentideks:

  • Kohalikele oludele kohandatud investeeringutasuvus
  • Säästu prognoosimine süsteemi eluea jooksul
  • Erinevate konfiguratsioonide võrdlus kasumlikkuse optimeerimiseks

Stefani jaoks, kes on Saksamaal üle 20 aasta paigaldanud, on see aspekt ülioluline: "Varem pidin ma žongleerima mitme tarkvaratööriistaga, et esitada oma klientidele täielik aruanne. Täna PVGIS võimaldab mul luua vaid mõne minutiga tehnilise ja finantssimulatsiooni, mis äratab usaldust ja hõlbustab otsuste tegemist.

Funktsioonid, mis muudavad

Aastate ja uuenduste jooksul PVGIS on rikastatud funktsioonidega, mis vastavad päikesesektori muutuvatele vajadustele.

Võrku ühendatud süsteemide simulatsioon

Tänapäeval levinuim konfiguratsioon, kus toodetud elekter sisestatakse võrku või tarbitakse ise, on modelleeritud suure täpsusega. PVGIS võimaldab kohandada süsteemi kõiki aspekte:

  • Fotogalvaaniliste moodulite tüüp ja efektiivsus
  • Paigalduskonfiguratsioon (katus, maapind, päikesejälgijad)
  • Kaablite ja inverteritega seotud süsteemikaod

Hiljuti kasutasin seda funktsiooni erinevate moodulite tehnoloogiate võrdlemiseks ühenduse projekti jaoks Itaalias. Simulatsioon näitas, et veidi kallim tehnoloogia pakuks ala spetsiifilistes tingimustes paremat saaki, kusjuures 20 aasta kumulatiivne tootmisvahe on 7%, mis on lõpliku valiku jaoks otsustav teave.

Võrguväliste süsteemide modelleerimine koos ladustamisega

Seoses võrguväliste seadmete arvu suurenemisega ja omatarbimisega koos ladustamisega, PVGIS on välja töötanud spetsiaalsed tööriistad nende keerukate konfiguratsioonide simuleerimiseks:

  • Optimaalne aku suurus vastavalt tarbimisprofiilidele
  • Süsteemi autonoomia hindamine
  • Energia omavarustuse määra arvutamine

Püreneede mägede varjupaigaprojekti jaoks osutus see funktsioon hädavajalikuks. "Me suutsime täpselt määrata vajaliku salvestusmahu, et säilitada võimsust vähese talvise päikesevalguse ajal," selgitab projekti eest vastutav insener Jean. "Ilma PVGIS, oleksime süsteemi tõenäoliselt 30% võrra üle mõõtnud, mõjutades oluliselt eelarvet."

Põhjalikud ilmaandmed

Lisaks päikesekiirgusele, PVGIS pakub optimaalse päikeseenergia planeerimise jaoks olulisi ilmaandmeid:

  • Keskmine, minimaalne ja maksimaalne ümbritseva õhu temperatuur
  • Tuule kiirus ja suund
  • Suhteline õhuniiskus ja sademed

See kontekstuaalne teave täpsustab jõudlusprognoose ja näeb ette saidipõhiseid piiranguid. Lõuna-Hispaania põllumajandusprojekti puhul aitasid need andmed tuvastada perioode, mil päikeseenergia tootmine oleks kõrgeim, langedes kokku niisutusvajadustega, optimeerides seega energia ja põllumajanduse vahelist sünergiat.

PVGIS praktikas: kasutajate iseloomustused

Numbrid ja funktsioonid räägivad vaid osa loost. See on igapäevases kasutuses PVGISväärtus tõeliselt särab.

Konsultatsioonifirma kogemus

Sophie juhib Lyonis taastuvenergiale spetsialiseerunud konsultatsioonifirmat. tema jaoks PVGIS on muutunud strateegiliseks tööriistaks: „Kasutame PVGIS projektieelsest etapist, et kiiresti hinnata saidi teostatavust ja potentsiaali. Hinnangute täpsus võimaldab meil kohe välistada ebaelujõulised projektid ja suunata oma ressursid neile, kellel on reaalne potentsiaal."

Ta rõhutab ka selle väärtust PVGIS suhtlusvahendina: "Loodud aruanded on selged ja professionaalsed, graafikutega, millest ka kõige vähem tehnilised kliendid aru saavad. See hõlbustab oluliselt arutelusid ja kiirendab otsuste tegemist."

Paigaldaja vaatenurk

15 aastat Valencias päikesepatarei paigaldanud Migueli töö on muutunud PVGIS: "Varem veetsin tunde, selgitades, miks minu hinnangud olid usaldusväärsemad kui konkurentide omad. Nüüd esitan isikupärastatud PVGIS simulatsioonid otse ja vestlus nihkub kohe seadmete kvaliteedile ja teenindusele."

Eriti hindab ta võimalust võrrelda erinevaid konfiguratsioone: "Hiljuti kõhkles klient tavapaigaldise ja optimeerijatega lahenduse vahel. Mõne klikiga sain talle näidata tootmise erinevust 25 aasta jooksul, mis õigustas lisainvesteeringut."

Majaomaniku vaatenurk

Bordeaux lähedal asuva maja omanik Clara jagab, kuidas ligipääsetav on PVGIS on mõeldud mitteprofessionaalidele: "Kaalusin päikesepaneelide paigaldamist, kuid tahtsin ise veenduda, kas paigaldajate lubadused olid realistlikud. PVGIS võimaldas mul teha oma hinnanguid ja esitada ärikohtumistel asjakohaseid küsimusi."

Ta lisab: "Valisin lõpuks paigaldaja, kes ka kasutas PVGIS ja kelle hinnangud ühtisid minu uurimistööga. See läbipaistvus oli minu otsuses määrav."

PVGIS vs muud tööriistad: teadlik võrdlus

Maastikul, kus päikese simulatsiooni tööriistad paljunevad, PVGIS paistab silma mitmel põhimõttelisel viisil.

PVGIS ja PVWatts (NREL)

Sageli kaalutakse USA riikliku taastuvenergia labori poolt välja töötatud PVWattsi PVGISAmeerika kolleeg. Olles kasutanud mõlemat tööriista rahvusvahelistes projektides, võin kinnitada nende olulisi erinevusi:

  • PVGIS pakub peenemat ruumilist eraldusvõimet Euroopas ja Aafrikas, samas kui PVWatts on Põhja-Ameerikas üldiselt täpsem
  • The PVGIS24 liides on intuitiivsem ja pakub rohkem kohandamisvõimalusi
  • PVWatts pakub lihtsamat lähenemist, mõnikord täpsuse arvelt

Kanada insener, kellega ma piiriülese projekti kallal töötasin, võtab olukorra hästi kokku: "Kasutame PVWattsi oma Ameerika projektide jaoks ja PVGIS meie Euroopa omade jaoks. Erinevus ei seisne mitte niivõrd üldises kvaliteedis, kuivõrd alusandmete piirkondlikus täpsuses.

PVGIS ja spetsiaalne kommertstarkvara

Sellised lahendused nagu AURORA või Helioscope pakuvad täiustatud 3D-disaini ja -modelleerimise funktsioone, kuid oluliselt kõrgemate kuludega. PVGIStugevus seisneb selle suurepärases tasuvuses:

  • Kohene juurdepääsetavus ilma tarkvara installimiseta
  • Palju kiirem õppimiskõver
  • Usaldusväärsed ja läbipaistvad andmeallikad
  • Tasuta institutsiooniline versioon põhivajaduste jaoks

"Elamuprojektide ja väikeste ärirajatiste jaoks PVGIS pakub kõike, mida me vajame," selgitab Itaalia paigaldaja Roberto. "Me reserveerime keerukama tarkvara suurte tööstusprojektide jaoks, kus lähedase varjundi üksikasjalik modelleerimine õigustab lisainvesteeringut."

Areng PVGIS: pilk tulevikku

Viimased täiustused

Viimased versioonid PVGIS on kasutusele võtnud väga oodatud funktsioonid:

  • Uuemate ja kõrgema eraldusvõimega satelliidiandmete integreerimine
  • Arenevate tehnoloogiate täiustatud jõudlusmudelid
  • Täiustatud tööriistad salvestussüsteemide analüüsimiseks
  • Intuitiivsem ja tundlikum liides PVGIS24

Hiljutisel taastuvenergia konverentsil Barcelonas tutvustas Teadusuuringute Ühiskeskuse teadur nende täiustuste taga olevat kulissidetagust tööd: "Igaüks PVGIS värskendus esindab tuhandeid tunde valideerimist ja võrdlemist olemasolevate installide tegelike andmetega. See teaduslik rangus tagab hinnangute usaldusväärsuse."

Tuleviku väljavaated

Tulevastes versioonides on oodata mitmeid paljutõotavaid arenguid:

  • Hübriidsüsteemide (fotogalvaaniline + tuul) täiustatud integreerimine
  • Bifatsiaalsete tehnoloogiate täiustatud modelleerimine
  • Spetsiaalsed tööriistad põllumajanduslikeks rakendusteks
  • Täpsem analüüs kliimamuutuste mõju kohta pikaajalisele tulemuslikkusele

Insener, kes osaleb arenduses PVGIS24 ütles mulle hiljuti: "Töötame funktsioonide kallal, mis võimaldavad simuleerida täiustatud omatarbimisstrateegiaid, integreerides elektrisõidukeid ja nutikaid kodusüsteeme. Eesmärk on toetada üleminekut integreeritumatele ja vastupidavamatele energiasüsteemidele."

Järeldus: PVGIS, energia ülemineku sammas

Lisaks tehnilistele omadustele PVGIS kujutab endast põhjapanevat edasiminekut päikeseenergia demokratiseerimisel. Tehes ekspertidele varem reserveeritud andmed ja tööriistad juurdepääsetavaks, aitab see kiirendada taastuvenergia kasutuselevõttu kogu maailmas.

Professionaalidele PVGIS on muutunud igapäevaseks kaaslaseks, mis muudab hinnangud usaldusväärsemaks ja suurendab projekti usaldusväärsust. Üksikisikute jaoks on see aken nende keskkonna päikesepotentsiaali, mõjuvõimu suurendamise vahend, mis võimaldab teha teadlikke energiavalikuid.

Nagu energia ülemineku uurija Elena kõnekalt kokku võtab: "PVGIS kehastab suurepäraselt euroopalikku uuendusvaimu ühise hüvangu teenistuses. Muutes keerukad teaduslikud andmed kättesaadavaks ja kasutatavaks teabeks, aitab see konkreetselt ehitada säästvamat ja detsentraliseeritud energiatulevikku.

Kas te avastate PVGIS Tänapäeval või aastaid kasutanud on üks asi kindel: see tööriist areneb ja kasvab jätkuvalt, peegeldades kiiresti areneva päikeseenergia sektori edusamme ning toetades ülemaailmset energiaüleminekut sellise täpsuse ja usaldusväärsusega, mille poolest see on teada.

See artikkel on kirjutatud koostöös regulaarselt PVGIS kasutajad Euroopas, Põhja-Ameerikas ja Lõuna-Ameerikas, sealhulgas teadlased, päikeseenergia paigaldajad ja spetsialiseerunud konsultatsioonifirmad. Nende tegelikud kogemused ja vaatenurgad rikastasid selle ettekande kõiki osasid.