مقایسه تنظیمات مختلف فتوولتائیک با PVGIS: هنر بهینه سازی خورشیدی

هنگامی که من حدود پانزده سال پیش شروع به طراحی تاسیسات فتوولتائیک کردم ، مقایسه پیکربندی های مختلف تقریباً موضوع شهود بود. ما به قوانین تجربی ، محاسبات خشن و تجربه گسترده میدانی اعتماد داشتیم. ورود PVGIS این رویکرد صنعتگر را به علم دقیق تبدیل کرده و به ما امکان می دهد قبل از نصب پانل اول ، ده ها پیکربندی را کشف کنیم. این انقلاب روش شناختی نه تنها عملکرد سیستم را بهبود بخشید بلکه باعث افزایش اعتماد به نفس مشتری در توصیه های ما شد.

هنر مقایسه خورشیدی: چرا ضروری است

قبل از غواصی PVGISجزئیات فنی ، بیایید لحظه ای بفهمیم که چرا مقایسه تنظیمات مختلف برای هر پروژه فتوولتائیک بسیار اساسی است.

فراتر از جنوب غربی: اسطوره یک پیکربندی واحد

"تنها چیزی که شما نیاز دارید این است که با شیب 30 درجه با پانل های جنوبی روبرو شوید" - این بحث و گفتگوهای بیش از حد تحت سلطه انرژی خورشیدی است. واقعیت بسیار ظریف تر است ، همانطور که من در طی یک پروژه مسکونی در نزدیکی لیون کشف کردم.

صاحب خانه ، پیر ، متقاعد شده بود که سقف شرقی و غربی وی برای فتوولتائیک نامناسب است. وی در اولین جلسه ما به من گفت: "ممکن است صبر کنید تا من بتوانم سقف را دوباره تنظیم کنم." با استفاده از PVGIS برای مقایسه پیکربندی های مختلف ، من نشان دادم که تقسیم در هر دو دامنه سقف تنها 12 ٪ کمتر از یک آرایه فرضی جنوبی را تولید می کند ، در حالی که توزیع تولید متعادل تر را در طول روز ارائه می دهد-یک مزیت قابل توجه برای مشخصات خود مصرف.

پیر به من گفت: "آنچه به نظر می رسید یک اشکال به نظر می رسد فرصتی است."

معادله پیچیده بهینه سازی خورشیدی

عملکرد نصب فتوولتائیک به بسیاری از عوامل وابسته به هم بستگی دارد:

• جهت گیری ماژول و شیب
• فن آوری پانل استفاده شد
• پیکربندی نصب (سقف نصب شده ، BIPV ، مجهز به زمین)
• شرایط آب و هوایی محلی
• محدودیت های سایه زنی نزدیک و دور
• مشخصات مصرف انرژی
• ملاحظات اقتصادی و زیبایی شناسی

هر یک از این پارامترها را می توان تنظیم کرد و تعداد تقریبا نامحدودی از ترکیبات ممکن را ایجاد کرد. بدون ابزاری مانند PVGIS، کاوش در این گزینه ها تقریباً غیرممکن خواهد بود.

همانطور که صوفیه ، مهندس خورشیدی در بارسلونا ، توضیح می دهد: "قبلاً PVGIS، ما فقط می توانیم به دلیل محدودیت زمان و ابزار ، دو یا سه پیکربندی را کشف کنیم. امروز ، ما به راحتی می توانیم ده ها را مقایسه کنیم و موردی را که واقعاً ارزش پروژه را برای مشتری به حداکثر می رساند ، شناسایی کنیم. "

PVGIS به عنوان یک آزمایشگاه مجازی: روش مقایسه

PVGIS رایانه خود را به یک آزمایشگاه آزمایش خورشیدی واقعی تبدیل می کند و به شما امکان می دهد بدون ترک میز خود فرضیه های مختلفی را آزمایش کنید.

ایجاد پیکربندی مرجع

اولین قدم در یک مقایسه مؤثر ایجاد پیکربندی مرجع است که در آن همه دیگران اندازه گیری می شوند. برای یک پروژه تجاری در آلمان ، من با الگوبرداری از راه حل "کلاسیک" شروع کردم: ماژول های سیلیکون کریستالی استاندارد ، 35 درجه ، شیب 35 درجه ،.

این مرجع به عنوان نقطه کنترل برای ارزیابی گزینه های دیگر بود. توماس ، محقق انرژی تجدید پذیر توضیح می دهد: "این مانند تنظیم یک کنترل در یک آزمایش علمی است." "بدون آن مرجع مشترک ، مقایسه ها اهمیت خود را از دست می دهند."

PVGIS این رویکرد را با این امکان که به شما امکان می دهد پارامترهای مرجع خود را ذخیره کنید و سپس آنها را یک به یک تغییر دهید تا تأثیر خاص هر متغیر را اندازه گیری کنید.

متغیرهای جدا شده برای تجزیه و تحلیل معنی دار

نکته اصلی مقایسه مؤثر تغییر فقط یک پارامتر در یک زمان است. در یک پروژه Agrivoltaic در جنوب اسپانیا ، ما به طور متد تاثیر ارتفاعات نصب مختلف بر روی خروجی انرژی را بررسی کردیم و در عین حال ثابت نگه داشتن سایر پارامترها.

این رویکرد به ما اجازه می دهد تا ارتفاع بهینه 4.2 متر را که حداکثر تولید الکتریکی و عملکرد کشاورزی در زیر پانل ها را به حداکثر رسانده است ، شناسایی کنیم. خوان ، زراعت شناسی این پروژه ، گفت: "بدون آن تجزیه و تحلیل پارامتری دقیق ، ما احتمالاً 3 متر استاندارد را انتخاب می کردیم و نزدیک به 7 ٪ از تولید سالانه را قربانی می کرد."

PVGIS24 به ویژه این روش را با ویژگی مقایسه جانبی خود تسهیل می کند و باعث می شود تجسم همزمان نتایج تنظیمات مختلف باشد.

تجسم تفاوت های فصلی

یکی از PVGISنقاط قوت اصلی در تجزیه و تحلیل مقایسه ای توانایی آن در نشان دادن روند تولید در طول سال است. این بعد زمانی اغلب تفاوت های ظریف در کل سالانه ساده را نشان می دهد.

برای یک خانه ثانویه در پرووانس ، که عمدتا در تابستان اشغال شده بود ، ما دو تنظیم را مقایسه کردیم: یکی برای تولید کل سالانه بهینه شده است ، دیگری برای اوج تولید تابستان. تفاوت در عملکرد سالانه حداقل (3 ٪) بود ، اما پیکربندی "تابستان" 14 ٪ برق را در ماه های اشغال ایجاد کرد و باعث افزایش چشمگیر خودآگاهی و سودآوری پروژه شد.

"ماهانه PVGIS کلر ، صاحب خانه می گوید: "نمودارها برای تصمیم من تعیین کننده بودند." با دیدن دقیقاً چگونگی تراز تولید با دوره های حضور من ، دیدگاه من در مورد پروژه را تغییر داد. "

مطالعات موردی: هنگامی که مقایسه غیر منتظره را نشان می دهد

مقایسه های انجام شده با PVGIS بعضی اوقات نتایج غافلگیرانه ای به دست می آورند که فرضیات را به چالش می کشد و دیدگاه های جدید را باز می کند.

پرونده ساختمان شهری در بارسلونا

یک پروژه مخصوصاً به یاد ماندنی شامل یک ساختمان مسکونی در مرکز بارسلونا بود. تراس پشت بام فضای محدودی را ارائه می داد و ما نیاز به تعیین پیکربندی بهینه برای مناطق مشترک داریم.

ما سه رویکرد را با آن مقایسه کردیم PVGIS:

1 • پانل هایی که در دمای 35 درجه قرار گرفته اند به دلیل جنوب (پیکربندی "کلاسیک")

2 • پانل های مسطح روی تراس (شیب 0 درجه)

3 • سیستم شرقی و غربی با پانل های کج شده 10 درجه به عقب

تعجب از گزینه سوم ، که بندرت در آن زمان در نظر گرفته شد. اگرچه سالانه 8 ٪ انرژی کمتری نسبت به راه اندازی کلاسیک تولید می کند ، اما 70 ٪ ظرفیت نصب شده بیشتری را در همان ردپای فراهم می کند ، در نتیجه عملکرد کل قابل توجهی بالاتر است. علاوه بر این ، تولید روزانه متعادل تر با نیازهای ساختمان کاملاً مطابقت دارد.

میگوئل ، معمار پروژه ، گفت: "این مقایسه رویکرد ما به تاسیسات شهری را کاملاً تغییر داد." "بدون PVGIS، ما هرگز به طور جدی این پیکربندی را در نظر نمی گرفتیم ، که از آن زمان به استاندارد ما برای تراس های پشت بام تبدیل شده است. "

enigma alpine chalet

یک مورد جالب دیگر شامل یک کلبه جدا شده در آلپ های سوئیس بود که عمدتاً در زمستان به عنوان عقب نشینی اسکی استفاده می شد. مالک می خواست در دوره بحرانی تقاضای گرمایش زیاد اما کم نور خورشید ، استقلال انرژی را به حداکثر برساند.

ما استفاده کردیم PVGIS برای مقایسه تنظیمات کاملاً متفاوت:

1 • سیستم سقف استاندارد (35 درجه جنوبی)

2 • پانل های تقریباً عمودی (70 درجه جنوبی)

3 • پانل های عمودی در نمای جنوبی

4 • ترکیبی از پانل های سقف و نمای

نتایج انتظارات ما را افزایش داد: پیکربندی نمای عمودی ، که معمولاً زیر حد متوسط ​​در نظر گرفته می شود ، در ماه دسامبر و ژانویه 2.8 برابر بیشتر از نصب استاندارد تولید می کند. این تفاوت چشمگیر ناشی از بازتاب برف و زاویه بروز بهینه خورشید کم زمستان بود.

"PVGIS هانس ، یک نصب کننده متخصص در مناطق کوهستانی ، توضیح می دهد: "اکنون ما به طور سیستماتیک نصب های سقف و سقف مخلوط را برای کلبه های با ارتفاع بالا توصیه می کنیم ، که توسط داده های بتونی برای توجیه این رویکرد غیر متعارف پشتیبانی می کنیم."

معضل ردیابی خورشیدی در پرتغال

برای یک پروژه کشاورزی در منطقه Alentejo پرتغال ، سؤال این بود که آیا سرمایه گذاری در ردیاب های خورشیدی به جای نصب ثابت سرمایه گذاری کنید. شهود سود قابل توجهی را نشان داد ، اما هزینه اضافی قابل توجه بود.

با استفاده از PVGIS، ما دقیقاً مقایسه کردیم:

1 • نصب ثابت بهینه شده (جنوبی ، 30 درجه)

2 • یک ردیاب تک محور (شرق-غربی)

3 • یک ردیاب دو محور (کامل)

این شبیه سازی نشان داد که ردیاب تک محور 27 ٪ سود تولید را نسبت به سیستم ثابت ارائه می دهد ، در حالی که محور دوگانه تنها 4 ٪ بیشتر اضافه می کند. این تجزیه و تحلیل دقیق ، سرمایه گذاری در سیستم تک محور را در حالی که گزینه پیچیده تر دو محور را رد می کند ، توجیه می کند.

آنتونیو ، صاحب مزرعه ، می گوید: "بدون این مقایسه دقیق ، ما ممکن است ساده ترین راه حل را از احتیاط یا پیچیده ترین خارج از تکامل فناوری انتخاب کرده ایم." "PVGIS به ما کمک کرد تا تعادل مناسب بین سرمایه گذاری و عملکرد را پیدا کنیم. "

تکنیک های مقایسه پیشرفته با PVGIS

فراتر از مقایسه های اساسی ، PVGIS ویژگی های پیشرفته ای را ارائه می دهد که به طور قابل توجهی تجزیه و تحلیل مقایسه ای را تصفیه می کند.

ترکیب جنبه های اقتصادی در مقایسه

PVGIS24 به شما امکان می دهد پارامترهای اقتصادی را در تجزیه و تحلیل مقایسه ای قرار دهید ، و کیلووات ساعت ها را به یورو یا دلار تبدیل کنید-زبانی که اغلب برای تصمیم گیرندگان قانع کننده تر است.

برای یک پروژه صنعتی در ایتالیا ، ما فناوری های مختلف ماژول (استاندارد ، با راندمان بالا ، bifacial) را نه تنها از نظر تولید مقایسه کردیم بلکه به سرمایه گذاری باز می گردیم. اگرچه ماژول های bifacial 15 ٪ بیشتر هزینه دارند ، PVGIS شبیه سازی نشان داد که آنها به لطف تولید برتر ، دوره بازپرداخت را 8 ماه کوتاه کردند.

" PVGISGiulia ، مدیر عملیات می گوید: "نمودارهای مقایسه با جریان نقدی ، در متقاعد کردن هیئت ما تعیین کننده بود.

مقایسه عملکرد دنیای واقعی

به ویژه با ارزش PVGIS ویژگی توانایی آن در ادغام داده های دقیق آب و هوا در مقایسه ها ، از جمله دما ، پوشش ابر و سایر عوامل مؤثر بر عملکرد است.

برای یک پروژه در مراکش ، ما فن آوری های مختلف ماژول را به طور خاص در مورد رفتار آنها در گرمای شدید مقایسه کردیم. شبیه سازی نشان داد که برخی از ماژول ها تا 22 ٪ از کارآیی نظری خود را در گرمترین روزها از دست دادند ، در حالی که برخی دیگر برای آب و هوای داغ طراحی شده اند ، این ضرر را به 14 ٪ محدود می کنند.

راچید ، توسعه دهنده پروژه ، تأیید می کند: "این مقایسه شرایط واقعی ، یک اشتباه گران قیمت را برای ما نجات داد." "ماژول هایی که به بهترین وجه روی کاغذ به نظر می رسید ، کمتر از آب و هوای خاص ما مناسب بودند."

تجزیه و تحلیل تأثیر سایه در تنظیمات مختلف

سایه زدن اغلب پاشنه آشیل از تاسیسات فتوولتائیک است. PVGIS به شما امکان می دهد استراتژی های مختلفی را برای به حداقل رساندن تأثیر آن مقایسه کنید.

برای یک پروژه مسکونی که توسط درختان در آلمان احاطه شده بود ، ما از آن استفاده کردیم PVGIS برای مقایسه سه رویکرد:

1 • سیستم استاندارد با اینورتر مرکزی

2 • بهینه سازهای برق در هر صفحه

3 • ریزگردها

شبیه سازی نشان داد که در این سناریوی سایه جزئی خاص ، محلول Microinverter در طی 25 سال 18 ٪ برق بیشتری تولید می کند و به راحتی هزینه اولیه بالاتر آن را توجیه می کند.

مارکوس ، صاحب خانه توضیح می دهد: "آنچه من را متقاعد کرد ، دیدن تفاوت تولید ماه به ماه بود." "در ماه های زمستان ، هنگامی که خورشید کم است و سایه ها طولانی است ، شکاف به 27 ٪ رسیده است - دقیقاً وقتی من بیشتر به برق احتیاج دارم."

نکات عملی برای مقایسه مؤثر

بعد از صدها پروژه استفاده PVGIS من به عنوان یک ابزار مقایسه ، من بهترین شیوه هایی را ایجاد کرده ام که می تواند زمان ارزشمندی را برای شما صرفه جویی کند.

ساختن رویکرد تطبیقی ​​خود

برای جلوگیری از گم شدن در امکانات بی شماری ، یک رویکرد ساختاری را اتخاذ کنید:

1 • اهداف اصلی خود را به وضوح تعریف کنید (حداکثر تولید سالانه را به حداکثر برسانید؟ برای فصول خاص بهینه سازی کنید؟ سرمایه گذاری اولیه را به حداقل برسانید؟)

2 • یک پیکربندی مرجع واقع بینانه متناسب با سایت ایجاد کنید

3 • تغییرات را براساس دسته (جهت گیری/شیب ، فناوری ها ، سیستم های نصب) کشف کنید

4 • به طور سیستماتیک نتایج هر شبیه سازی را مستند کنید

برای یک پروژه جامعه در فرانسه ، این رویکرد به ما این امکان را می داد تا 18 تنظیمات مختلف را در یک روز واحد کشف کنیم و راه حلی را شناسایی کردیم که 12 ٪ تولید را بدون هیچ هزینه اضافی افزایش داد.

ایزابل ، مهندس خورشیدی ، تأیید می کند: "سخت گیری روش شناختی همه تفاوت ها را ایجاد می کند." "بدون ساختار ، شما در مقایسه تنظیمات به صورت تصادفی و از دست دادن بهینه سازی های مهم ، خطر مقایسه را دارید."

اجتناب از مشکلات مقایسه مشترک

برخی از اشتباهات غالباً در تحلیل های مقایسه ای عود می کنند:

• مقایسه ظرفیت های مختلف نصب شده بدون عادی سازی نتایج
• غفلت از تلفات سیستم که ممکن است با پیکربندی متفاوت باشد
• تمرکز فقط بر روی تولید سالانه ضمن نادیده گرفتن توزیع زمانی
• فراموش کردن نرخ تخریب خاص فناوری

در طی یک آموزش ، من برای نصب کننده ها در اسپانیا هدایت کردم ، یکی از شرکت کنندگان یک حکایات گفتاری را به اشتراک گذاشت: "من متقاعد شدم که پیکربندی مناسبی را پیدا کرده ام تا اینکه فهمیدم که من یک سیستم 5 کیلو وات را با یک سیستم 4.8 کیلو وات و بدون عادی سازی نتایج مقایسه کرده ام.

برقراری ارتباط نتایج مقایسه ای به طور موثر

بهترین مقایسه فقط در صورتی مهم است که تصمیم گیرندگان آن را درک کنند. PVGIS24 چندین ابزار تجسم ارائه می دهد که ارتباطات را تسهیل می کند:

• نمودارهای جانبی برای مقایسه فوری بصری
• جداول خلاصه که تفاوتهای کلیدی را برجسته می کند
• گزارش های سفارشی که دارای مهمترین عناصر است

برای یک پروژه شهرداری در ایتالیا ، ما یک گزارش مقایسه ای ساده تهیه کردیم که به شورای شهر این امکان را داد تا علیرغم پیچیدگی فنی این موضوع ، تصمیم آگاهانه ای اتخاذ کند. "PVGIS تجسمات یک بحث فنی را به بحثی تبدیل کرد که همه می توانند از آن پیروی کنند ، "به یاد می آورد که پائولو ، عضو شورا." حتی اعضای غیر فنی جوانب مثبت و منفی هر گزینه را درک کردند. "

نتیجه گیری: مقایسه به عنوان کلید تعالی خورشیدی

امکان مقایسه موثر تنظیمات مختلف فتوولتائیک ممکن است باشد PVGISبا ارزش ترین سهم در صنعت خورشیدی. این ابزار با تبدیل فرضیات به داده های بتونی ، به شما امکان می دهد هر نصب را با توجه به محدودیت ها و فرصت های خاص آن بهینه کنید.

همانطور که ماریا ، یک مشاور انرژی تجدید پذیر با بیش از 25 سال تجربه ، با ظرافت خلاصه می کند: "قبل PVGIS، ما تاسیسات خورشیدی استاندارد را طراحی کردیم. امروز ، ما راه حل های خیاطی را کاملاً مناسب برای هر سایت و نیاز ایجاد می کنیم. این تغییر به سمت سفارشی سازی بهینه نشان دهنده بلوغ واقعی صنعت ما است. "

این که آیا شما یک حرفه ای در حال تصفیه پیشنهادات خود هستید یا صاحب خانه در حال بررسی امکانات ملک خود است ، PVGIS یک آزمایشگاه مجازی بی نظیر ارائه می دهد. انقلاب خورشیدی بعدی ممکن است از فناوری پانل جدید حاصل نشود بلکه از توانایی جمعی ما برای بهینه سازی هر نصب از طریق مقایسه های روشمند و داده محور است.

این مقاله با همکاری مهندسان خورشیدی ، نصب کننده ها و PVGIS کاربران در سراسر اروپا ، آمریکای شمالی و آمریکای جنوبی. تجربیات و دیدگاه های دنیای واقعی آنها هر بخش از این اکتشافات مقایسه ای را غنی می کند.