دسترسی خاص PVGIS داده ها: گنج پنهان منابع خورشیدی

اولین باری که ثروت داده های موجود در آن را کشف کردم PVGIS در طی یک پروژه تحقیقاتی در مورد بهینه سازی تاسیسات فتوولتائیک در مناطق کوهستانی انجام شد. آنچه قرار بود یک بررسی ساده از داده های تابش باشد به یک اکتشاف واقعی از منابع پنهان این ابزار تبدیل شده است. من به سرعت متوجه شدم که PVGIS فقط یک ماشین حساب تولیدی نیست ، بلکه یک مین طلای داده های آب و هوایی و خورشیدی است که مقدار آن بسیار فراتر از چارچوب های شبیه سازی استاندارد است. امروز ، پس از سالها استفاده روزانه ، می خواهم اسرار دسترسی به این مجموعه داده های خاص را که می تواند رویکرد شما به پروژه های خورشیدی را تغییر دهد ، با شما به اشتراک بگذارم.

گنج کوچک شناخته شده: PVGIS داده های تابش خورشیدی

در قلب PVGIS مجموعه ای استثنایی از داده های تابش خورشیدی ، نتیجه ده ها سال اندازه گیری ، مشاهدات ماهواره ای و مدل سازی علمی دقیق است.

درک غنای داده های موجود

برخلاف تصور عامه ، PVGIS بیشتر از ارائه مقادیر متوسط ​​آفتاب است. این ابزار دسترسی به مجموعه ای چشمگیر از داده های خاص را ارائه می دهد:

• تابش افقی جهانی (GHI) - اندازه گیری استاندارد انرژی خورشیدی کل
• تابش طبیعی مستقیم (DNI) - برای تمرکز فن آوری های خورشیدی ضروری است
• تابش افقی پراکنده (DHI) - برای عملکرد در شرایط ابری بسیار مهم است
• تابش روی سطوح کج - برای هر جهت و شیب محاسبه می شود
• داده های ساعتی ، روزانه ، ماهانه و سالانه
• سری زمانی کامل که چندین دهه است

در طی یک پروژه تحقیقاتی مشترک با دانشگاه بارسلونا ، من از دقت تحت تأثیر قرار گرفتم PVGISداده های تاریخی. پروفسور رودریگز توضیح داد: "این بایگانی های آب و هوایی یک گنج علمی بی ارزش است." "آنها به ما این امکان را می دهند که نه تنها سیستم های خورشیدی بهینه شده را طراحی کنیم بلکه به مطالعه تکامل آب و هوا و تأثیر آن بر منابع انرژی نیز می پردازیم."

مقدار اضافه شده از PVGIS داده ها در مقایسه با منابع جایگزین

چه چیزی تنظیم می شود PVGIS داده های جدا از منابع دیگر ، ترکیب منحصر به فرد آن از پوشش جغرافیایی ، وضوح مکانی و اعتبار سنجی دقیق علمی است.

ماریا ، هواشناسی متخصص در زمینه انرژی های تجدید پذیر ، اخیراً به من گفت: "PVGIS داده ها هوشمندانه اندازه گیری های زمین و مشاهدات ماهواره ای را ادغام می کنند و قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به منابع با استفاده از تنها یک روش ارائه می دهند. به ویژه برای اروپا و آفریقا ، PVGISبانک اطلاعاتی Sarah به مرجع ما تبدیل شده است. "

این کیفیت استثنایی به این دلیل است:

• ادغام چندین منبع داده (ماهواره های Meteosat ، ایستگاه های آب و هوا ، مدل های جوی)
• الگوریتم های اصلاح و اعتبار سنجی به طور مداوم بهبود یافته
• وضوح مکانی در برخی مناطق به 1 کیلومتر رسیده است
• پوشش زمانی طولانی (تا 30 سال از تاریخ بسته به منطقه)

برای یک پروژه گیاهان خورشیدی در اسپانیا ، این غنای داده به ما کمک کرد تا ریزگردها محلی را در پایگاه داده های استاندارد هواشناسی نامرئی ، بهینه سازی قرار دادن و افزایش میزان تخمین سالانه با 4.2 ٪ شناسایی کنیم.

نحوه بارگیری داده های دقیق از PVGIS

دسترسی خاص PVGIS داده ها ممکن است در ابتدا پیچیده به نظر برسند ، اما با روش های مناسب ، بسیار ساده و قدرتمند می شود.

دسترسی به داده های تابش برای هر مکان

مستقیم ترین راه برای به دست آوردن داده های تابش استفاده از آن است PVGISرابط اصلی:

1 • دقیقاً سایت مورد علاقه خود را پیدا کنید (با آدرس ، مختصات GPS یا با مرور نقشه)
2 • در بخش "داده های خروجی" ، بسته به نیاز خود ، "تابش ماهانه" یا "تابش ساعتی" را انتخاب کنید
3 • پارامترهای جهت گیری و شیب مربوط به تجزیه و تحلیل خود را تنظیم کنید
4 • برای تولید نتایج روی "محاسبه" کلیک کنید
5 • برای به دست آوردن داده ها در قالب CSV یا JSON از دکمه "بارگیری" استفاده کنید

در یک آموزش که من برای شرکت های مهندسی در فرانسه انجام دادم ، متوجه شدم که این ویژگی ساده اغلب مورد استفاده قرار نمی گیرد. توماس ، مهندس خورشیدی ، گفت: "ما فقط از نمودارهای روی صفحه استفاده می کردیم." "کشف گزینه صادرات داده ها برای تجزیه و تحلیل سفارشی کاملاً روش اندازه گیری ما را تغییر داد."

استخراج سریال تمام وقت

برای تجزیه و تحلیل های پیشرفته تر ، سری زمانی کامل ارزش ارزشمندی را ارائه می دهد:

1 • در PVGIS رابط ، "بارگیری داده های ساعت" را انتخاب کنید
2 • دوره علاقه خود را انتخاب کنید (تا چند دهه بسته به منطقه)
3 • متغیرهای خاص مورد نیاز خود را انتخاب کنید (تابش ، دما ، سرعت باد و غیره)
4 • محاسبه را اجرا کرده و پرونده حاصل را بارگیری کنید

Sofia ، یک توسعه دهنده نرم افزار انرژی ، به اشتراک گذاشته شده است: "این سری های زمانی طلای سیاه صنعت ما هستند. آنها به ما امکان می دهند مدل های شبیه سازی پویا را ایجاد کنیم که تغییرات فصلی ، وقایع آب و هوایی شدید و روندهای بلند مدت را ضبط می کند. برای نرم افزار اندازه گیری سیستم هیبریدی ما ، PVGIS داده های ساعتی بیش از 15 سال به ما اجازه می دهد تا به دقت پیش بینی بی نظیر برسیم. "

با استفاده از PVGIS API برای اتوماسیون

برای کاربران و توسعه دهندگان پیشرفته ، PVGIS API یک روش خاص قدرتمند برای دسترسی به داده ها را ارائه می دهد:

1 • یک پرس و جو URL ایجاد کنید که پارامترهای خاص خود را ادغام کنید (مکان ، دوره ، متغیرهای مورد علاقه)
2 • درخواست را از طریق http دریافت کنید
3 • برای ادغام در برنامه های خود ، داده ها را در قالب JSON بازیابی کنید

مارکو ، که یک ابزار نقشه برداری بالقوه خورشیدی را برای یک منطقه ایتالیایی تهیه کرد ، تجربه خود را به اشتراک گذاشت: " PVGIS API به ما اجازه داد تا برای بیش از 5000 سایت مختلف استخراج داده ها را خودکار کنیم. آنچه که ماهها به صورت دستی طول می کشد در چند ساعت انجام شد ، و این امکان را فراهم می آورد که نقشه برداری دقیق از پتانسیل خورشیدی منطقه ای که اکنون سیاست انرژی محلی را راهنمایی می کند. "

کاوش در پایگاه داده های مختلف استفاده شده توسط PVGIS

یکی از مزایای کمی شناخته شده PVGIS تنوع پایگاه داده هایی که ادغام می شود ، هر کدام دارای ویژگی ها و مزایای خاص خود هستند.

PVGIS-سارا: معیار اروپایی و آفریقایی

در PVGISپایگاه داده -ساره (Heliosat تابش سطح خورشیدی) به مرجع اصلی اروپا ، آفریقا و بخش هایی از خاورمیانه تبدیل شده است:

• بر اساس مشاهدات ماهواره های Meteosat
• وضوح مکانی حدود 5 کیلومتر
• پوشش موقتی از 2005 تا به امروز (با به روزرسانی های منظم)
• مخصوصاً برای مناطق مدیترانه ای دقیق است

در یک پروژه تحقیقاتی با مقایسه منابع داده خورشیدی در اسپانیا ، پروفسور سانچز از دانشگاه مادرید به من گفت: "اعتبار سنجی ما با ایستگاه های زمینی این را نشان می دهد PVGIS-ساره کوچکترین اختلافات را دارد ، به خصوص در توپوگرافی های پیچیده که در آن سایر مجموعه داده ها تمایل به صاف کردن تغییرات محلی دارند. "

PVGIS-A5: پوشش جهانی و قوام آب و هوایی

بانک اطلاعاتی ERA5 از مرکز اروپایی پیش بینی آب و هوا با برد متوسط ​​(ECMWF) یک جایگزین ارزشمند ارائه می دهد:

• پوشش جهانی واقعاً
• وضوح مکانی حدود 30 کیلومتر
• قوام استثنایی بین متغیرهای مختلف هواشناسی
• مخصوصاً برای مناطق بدون پوشش مستقیم ماهواره ای مناسب است

برای یک پروژه بین المللی که چندین قاره را شامل می شود ، این مجموعه داده بسیار ارزشمند بود. النا ، مشاور انرژی تجدید پذیر گفت: "سازگاری روش شناختی ERA5 به ما اجازه می دهد تا مکان های عادلانه در اروپا ، آسیا و قاره آمریکا را با یکدیگر مقایسه کنیم." "بدون این همگن بودن ، تجزیه و تحلیل های مقایسه ای ما با تفاوت های منبع داده های منطقه ای کمرنگ می شد."

PVGIS-NSRDB: دقت آمریکای شمالی

برای پروژه های آمریکای شمالی ، PVGIS اکنون شامل پایگاه داده ملی تابش خورشیدی (NSRDB) است:

• ساخته شده توسط آزمایشگاه ملی انرژی تجدید پذیر (NREL)
• وضوح مکانی 4 کیلومتر
• پوشش ایالات متحده ، کانادا و بخشی از آمریکای مرکزی
• اعتبارسنجی گسترده با ایستگاه های اندازه گیری آمریکای شمالی

جیمز ، توسعه دهنده پروژه خورشیدی مستقر در تورنتو ، به اشتراک گذاشت: "در دسترس بودن NSRDB در PVGIS گردش کار ما را بسیار ساده کرد. پیش از این ، ما مجبور بودیم ابزارهایی را برای پروژه های اروپایی و آمریکای شمالی تغییر دهیم. اکنون ما ضمن دسترسی به دقیق ترین داده ها برای هر منطقه از یک رابط یکپارچه بهره مند می شویم. "

انتخاب پایگاه داده مناسب برای پروژه خود

انتخاب بهینه پایگاه داده به چندین عامل بستگی دارد:

• موقعیت جغرافیایی پروژه
• دوره مورد علاقه تاریخی
• متغیرهای مورد نیاز
• وضوح مکانی مورد نظر

برای یک پروژه پیچیده در کوه های آلپ ، ما حتی از چندین پایگاه داده به طور موازی برای تقویت تجزیه و تحلیل خود استفاده کردیم. توماس ، مهندس تخصصی در سایت های پیچیده ، توضیح داد: "مقایسه نتایج سارا و ERA5 به ما اجازه می دهد تا فواصل اطمینان را برای برآوردهای خود تعریف کنیم." "این رویکرد چند منبع ، سرمایه گذاران ما را از استحکام پیش بینی های تولید ما متقاعد کرد."

موارد استفاده پیشرفته برای PVGIS داده

فراتر از برنامه های استاندارد ، PVGISداده های خاص را می توان به روش های قدرتمند و خلاقانه مورد سوء استفاده قرار داد.

تجزیه و تحلیل سال هواشناسی معمولی (TMY)

پرونده های TMY به ویژه برای شبیه سازی انرژی ارزشمند هستند:

1. در PVGIS، "بارگیری tmy" را انتخاب کنید
2. مکان و پایگاه داده مناسب خود را انتخاب کنید
3. پرونده را با فرمت استاندارد بارگیری کنید (معمولاً EPW)
4. داده ها را به ابزارهای شبیه سازی انرژی مانند EnergyPlus ، Trnsys یا DesignBuilder وارد کنید

کلارا ، یک معمار متخصص در طراحی بیوکلیک ، به اشتراک گذاشت: "PVGIS پرونده های TMY رویکرد طراحی منفعل ما را تغییر داده اند. اکنون می توانیم رفتار حرارتی ساختمان را به طور دقیق شبیه سازی کنیم و هم پاکت و هم سیستم های خورشیدی فعال را بهینه کنیم. برای یک مرکز فرهنگی در ایتالیا ، این رویکرد یکپارچه نیازهای انرژی را در مقایسه با طراحی اصلی ما 42 ٪ کاهش می دهد. "

مطالعات تنوع بین المللی

دسترسی به داده های کامل تاریخی ، تجزیه و تحلیل تغییرپذیری منابع خورشیدی بلند مدت را امکان پذیر می کند:

1. داده های تابش سالانه را برای 10+ سال بارگیری کنید
2. انحرافات استاندارد و مقادیر شدید را تجزیه و تحلیل کنید
3. سناریوهای احتمالی (P50 ، P90 ، P99) را برای تأمین اعتبار پروژه ضروری کنید

برای یک کارخانه خورشیدی 50 مگاوات در اسپانیا ، این تجزیه و تحلیل تنوع در مذاکرات مالی بسیار مهم بود. میگوئل ، توسعه دهنده پروژه گفت: "بانک ها به پیش بینی های جامد P90 نیاز داشتند." "با تشکر از PVGIS داده های تاریخی بیش از 15 سال ، ما نشان دادیم که حتی در سناریوی محافظه کار P90 ، سودآوری بالاتر از آستانه سرمایه گذار باقی مانده و 45 میلیون یورو بودجه را باز می کند. "

نقشه برداری از قلمرو بالقوه خورشیدی

ترکیب PVGIS API با ابزارهای GIS نقشه برداری بالقوه خورشیدی را امکان پذیر می کند:

1. یک شبکه از نقاط را که منطقه مورد علاقه خود را پوشش می دهد تعریف کنید
2. از PVGIS API برای استخراج داده های تابش برای هر نقطه
3. داده ها را به نرم افزار GIS مانند QGIS یا ARCGIS وارد کنید
4. نقشه های موضوعی با درون یابی مکانی ایجاد کنید

یک شهرداری فرانسه از این رویکرد برای برنامه ریزی انرژی محلی خود استفاده کرد. "PVGIS ماری ، مدیر انتقال انرژی ، توضیح داد: "نقشه برداری به ما در شناسایی مناطق اولویت برای توسعه خورشیدی کمک کرد." این داده های عینی گفتگو با شهروندان و صاحبان زمین را تسهیل می کند و به طور قابل توجهی استقرار برنامه خورشیدی شهرداری ما را تسریع می کند. "

نکات متخصص برای اهرم کامل PVGIS داده

بعد از سالها استفاده فشرده ، من چند تکنیک برای استخراج ارزش حتی بیشتر از آن ایجاد کردم PVGIS داده ها

ترکیب کردن PVGIS داده ها با منابع دیگر

PVGIS قدرت داده در هنگام ترکیب با منابع مکمل ضرب می شود:

• داده های مصرف برق محلی برای تجزیه و تحلیل دقیق خود
• داده های کاداستر برای ارزیابی پتانسیل خورشیدی در مقیاس محله
• قیمت برق ساعتی برای ارزیابی های اقتصادی پیشرفته

برای یک پروژه خودبردی جمعی در فرانسه ، ما متقاطع را ارجاع دادیم PVGIS داده های ساعتی با پروفایل مصرف 28 ساختمان مختلف. ژان ، هماهنگ کننده پروژه گفت: "این رویکرد یکپارچه به ما امکان می دهد توزیع ظرفیت تولید و ذخیره سازی را بهینه کنیم." "نرخ کلی خودآزمایی به 78 ٪ رسیده است ، بسیار فراتر از 60 ٪ که در ابتدا به آن امیدوار بودیم."

پردازش خودکار با اسکریپت های سفارشی

روبرتو ، دانشمند داده متخصص در زمینه انرژی های تجدید پذیر ، به اشتراک گذاشت: "ما یک کتابخانه اسکریپت پایتون تهیه کردیم که خودکار می کند PVGIS استخراج و تجزیه و تحلیل داده ها برای صدها سایت به طور همزمان. آنچه قبلاً هفته ها به صورت دستی طول می کشد ، اکنون در عرض چند دقیقه انجام می شود و امکان تجزیه و تحلیل های سرزمینی در مقیاس بزرگ را فراهم می کند. "

قالبهای داده استاندارد شده را اهرم کنید

PVGIS چندین قالب صادراتی استاندارد ارائه می دهد که ادغام با سایر ابزارها را تسهیل می کند:

• قالب CSV برای تجزیه و تحلیل در Excel یا Google Sheets
• قالب JSON برای ادغام برنامه وب
• فرمت EPW برای شبیه سازی انرژی ساختمان
• فرمت TMY3 با بسیاری از ابزارهای شبیه سازی خورشیدی سازگار است

این قابلیت همکاری برای یک پروژه تحقیقاتی بین المللی که من در آن شرکت کردم بسیار مهم بود. "قادر به صادرات مستقیم در قالب EPW به ما اجازه می داد تا یکپارچه ادغام شویم PVGIS پروفسور ژانگ از دانشگاه شانگهای گفت: "این استمرار روش شناختی ، تجزیه و تحلیل های مقایسه ای مداوم بین آب و هوای مختلف اروپایی و آسیایی را تضمین می کند."

نتیجه گیری: PVGIS داده ها به عنوان پایه و اساس تعالی خورشیدی

دسترسی PVGISداده های خاص بیش از یک راحتی فنی است -این یک تغییر اساسی در توانایی ما در درک ، برنامه ریزی و بهینه سازی سیستم های انرژی خورشیدی است.

به عنوان النا ، یک محقق انتقال انرژی با بیش از 25 سال تجربه ، فصاحت خلاصه می کند: "PVGIS داده ها دسترسی به اطلاعات آب و هوایی قابل اعتماد علمی را دموکراتیک کرده است. آنچه در گذشته امتیاز چند موسسه تخصصی بود ، اکنون در دسترس همه ذینفعان انتقال انرژی ، از توسعه دهندگان اصلی گرفته تا شهروندان درگیر است. این دموکراتیک سازی داده ها به همان اندازه برای انقلاب خورشیدی به اندازه کاهش هزینه پانل های فتوولتائیک مهم است. "

این که آیا شما یک حرفه ای در حال اصلاح تجزیه و تحلیل های خود هستید ، یک محقق در حال بررسی روش های جدید یا یک شهروند کنجکاو که به پتانسیل خورشیدی محلی خود علاقه مند است ، PVGIS-داده های خاص پایه و اساس محکمی را برای تصمیمات آگاهانه و پروژه های بهینه ارائه می دهد.

دفعه بعد که استفاده می کنید PVGISلحظه ای را فراتر از شبیه سازی های استاندارد و غرق شدن در ثروت داده های خاص موجود کنید. مانند من چند سال پیش در آن پروژه آلپ ، ممکن است متوجه شوید که این گنجینه های پنهان می توانند درک و رویکرد شما را به انرژی خورشیدی تغییر دهند.

این مقاله با همکاری متخصص نوشته شده است PVGIS کاربران در سراسر اروپا ، آمریکای شمالی و جنوبی ، از جمله محققان ، توسعه دهندگان پروژه خورشیدی و دانشمندان داده متخصص در انرژی تجدید پذیر. تجربیات و بینش های دنیای واقعی آنها هر بخش از این اکتشاف را غنی می کند PVGIS داده ها