विभिन्न फोटोवोल्टिक कॉन्फ़िगरेशन के साथ तुलना करना PVGIS: सौर अनुकूलन की कला

जब मैंने लगभग पंद्रह साल पहले फोटोवोल्टिक इंस्टॉलेशन डिजाइन करना शुरू किया, तो विभिन्न विन्यासों की तुलना लगभग अंतर्ज्ञान की बात थी। हम अनुभवजन्य नियमों, किसी न किसी गणना और व्यापक क्षेत्र के अनुभव पर निर्भर थे। का आगमन PVGIS इस कारीगर दृष्टिकोण को सटीक विज्ञान में बदल दिया, जिससे हमें पहले पैनल को स्थापित करने से पहले दर्जनों कॉन्फ़िगरेशन का पता लगाने की अनुमति मिली। इस पद्धतिगत क्रांति ने न केवल सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार किया, बल्कि हमारी सिफारिशों में ग्राहकों के आत्मविश्वास को भी बढ़ाया।

सौर तुलना की कला: यह आवश्यक क्यों है

में गोता लगाने से पहले PVGISतकनीकी विवरण, आइए यह समझने के लिए एक क्षण लें कि विभिन्न विन्यासों की तुलना किसी भी फोटोवोल्टिक परियोजना के लिए क्यों मौलिक है।

दक्षिण-सामने से परे: एक एकल कॉन्फ़िगरेशन का मिथक

"आपको सभी को 30 ° झुकाव के साथ दक्षिण की ओर पैनलों का सामना करने की आवश्यकता है" - यह ओवरसाइम्प्लिफ़िकेशन लंबे समय तक सौर ऊर्जा चर्चाओं पर हावी है। वास्तविकता कहीं अधिक बारीक है, जैसा कि मैंने लियोन के पास एक आवासीय परियोजना के दौरान खोजा था।

गृहस्वामी, पियरे, आश्वस्त थे कि उनकी पूर्व -पश्चिमी छत फोटोवोल्टिक के लिए अनुपयुक्त थी। "जब तक मैं छत को फिर से नहीं कर सकता, तब तक इंतजार कर सकता हूं," उन्होंने मुझे हमारी पहली बैठक में बताया। का उपयोग करके PVGIS विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन की तुलना करने के लिए, मैंने प्रदर्शित किया कि दोनों छत ढलानों में एक स्थापना विभाजित एक काल्पनिक दक्षिण-सामना करने वाले सरणी की तुलना में केवल 12% कम उत्पादन करेगा, जबकि दिन भर में अधिक संतुलित उत्पादन वितरण की पेशकश करता है-उसकी आत्म-उपभोग प्रोफ़ाइल के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ।

पियरे ने स्थापना के छह महीने बाद मुझे बताया, "एक दोष एक अवसर निकला," स्थापना के छह महीने बाद मुझे बताया, अपने सौर उत्पादन को अपनी सुबह और शाम की ऊर्जा जरूरतों के साथ पूरी तरह से संरेखित करते हुए देखकर प्रसन्नता हुई।

सौर अनुकूलन का जटिल समीकरण

एक फोटोवोल्टिक स्थापना का प्रदर्शन अन्योन्याश्रित कारकों की एक भीड़ पर निर्भर करता है:

• मॉड्यूल अभिविन्यास और झुकाव
• पैनल प्रौद्योगिकी का उपयोग
• बढ़ते कॉन्फ़िगरेशन (छत-माउंटेड, बीआईपीवी, ग्राउंड-माउंटेड)
• स्थानीय जलवायु शर्तों
• निकट और दूर के छायांकन बाधाओं
• ऊर्जा खपत प्रोफ़ाइल
• आर्थिक और सौंदर्य संबंधी विचार

इनमें से प्रत्येक पैरामीटर को समायोजित किया जा सकता है, जिससे लगभग अनंत संख्या में संभावित संयोजनों का निर्माण हो सकता है। बिना उपकरण के PVGIS, व्यवस्थित रूप से इन विकल्पों की खोज करना लगभग असंभव होगा।

सोफिया के रूप में, बार्सिलोना में एक सौर इंजीनियर, बताते हैं: “इससे पहले PVGIS, हम केवल समय और उपकरण की कमी के कारण दो या तीन कॉन्फ़िगरेशन का पता लगा सकते हैं। आज, हम आसानी से एक दर्जन की तुलना कर सकते हैं और उस व्यक्ति की पहचान कर सकते हैं जो वास्तव में ग्राहक के लिए परियोजना मूल्य को अधिकतम करता है। ”

PVGIS एक वर्चुअल लैब के रूप में: तुलना पद्धति

PVGIS अपने कंप्यूटर को एक सच्चे सौर प्रयोग लैब में बदल देता है, जिससे आप अपने डेस्क को छोड़ने के बिना विभिन्न परिकल्पनाओं का परीक्षण करते हैं।

एक संदर्भ कॉन्फ़िगरेशन स्थापित करना

एक प्रभावी तुलना में पहला कदम एक संदर्भ कॉन्फ़िगरेशन स्थापित करना है जिसके खिलाफ अन्य सभी को मापा जाएगा। जर्मनी में एक वाणिज्यिक परियोजना के लिए, मैंने "क्लासिक" समाधान: दक्षिण-सामना, 35 ° झुकाव, मानक क्रिस्टलीय सिलिकॉन मॉड्यूल को मॉडलिंग करके शुरू किया।

यह संदर्भ विकल्पों के मूल्यांकन के लिए नियंत्रण बिंदु के रूप में कार्य करता है। "यह एक वैज्ञानिक प्रयोग में एक नियंत्रण स्थापित करने जैसा है," एक अक्षय ऊर्जा शोधकर्ता थॉमस बताते हैं। "उस सामान्य संदर्भ के बिना, तुलना प्रासंगिकता खो देती है।"

PVGIS आपको अपने संदर्भ मापदंडों को बचाने की अनुमति देकर इस दृष्टिकोण को आसान बनाता है और फिर प्रत्येक चर के विशिष्ट प्रभाव को मापने के लिए उन्हें एक -एक करके ट्विक करें।

सार्थक विश्लेषण के लिए चरों को अलग करना

प्रभावी तुलना की कुंजी एक समय में केवल एक पैरामीटर बदल रही है। दक्षिणी स्पेन में एक एग्रीवोल्टिक परियोजना पर, हमने अन्य सभी मापदंडों को स्थिर रखते हुए ऊर्जा उत्पादन पर विभिन्न स्थापना ऊंचाइयों के प्रभाव का पता लगाया।

इस दृष्टिकोण ने हमें 4.2 मीटर की एक इष्टतम ऊंचाई की पहचान करने की अनुमति दी जो पैनलों के नीचे विद्युत उत्पादन और कृषि उपज दोनों को अधिकतम करती है। "उस कठोर पैरामीट्रिक विश्लेषण के बिना, हम संभवतः एक मानक 3 मीटर चुना होगा, जो लगभग 7% वार्षिक उत्पादन का त्याग करता है," परियोजना पर एग्रोनोमिस्ट जुआन को याद करते हैं।

PVGIS24 विशेष रूप से इस पद्धति को अपनी साइड-बाय-साइड तुलना सुविधा के साथ सुविधाजनक बनाता है, जो विभिन्न कॉन्फ़िगरेशन के परिणामों के एक साथ दृश्य को सक्षम करता है।

मौसमी मतभेदों की कल्पना

में से एक PVGISतुलनात्मक विश्लेषण में प्रमुख ताकत पूरे वर्ष उत्पादन के रुझान दिखाने की क्षमता है। यह अस्थायी आयाम अक्सर सरल वार्षिक योगों में अदृश्य बारीकियों को प्रकट करता है।

प्रोवेंस में एक माध्यमिक घर के लिए, मुख्य रूप से गर्मियों में कब्जा कर लिया गया, हमने दो विन्यासों की तुलना की: एक कुल वार्षिक उत्पादन के लिए अनुकूलित, दूसरा पीक समर आउटपुट के लिए। वार्षिक उपज में अंतर न्यूनतम (3%) था, लेकिन "समर" कॉन्फ़िगरेशन ने अधिभोग के महीनों के दौरान 14% अधिक बिजली उत्पन्न की, जो कि आत्म-उपभोग और परियोजना लाभप्रदता को काफी बढ़ाती है।

“मासिक PVGIS मेरे फैसले के लिए रेखांकन निर्णायक थे, "गृहस्वामी, क्लेयर कहते हैं।" यह देखते हुए कि मेरी उपस्थिति अवधि के साथ उत्पादन कैसे संरेखित किया गया था, ने परियोजना के बारे में मेरे दृष्टिकोण को बदल दिया। "

केस स्टडीज: जब तुलना अप्रत्याशित को प्रकट करती है

तुलना की गई तुलना PVGIS कभी -कभी आश्चर्यजनक परिणाम प्राप्त करते हैं जो मान्यताओं को चुनौती देते हैं और नए दृष्टिकोण खोलते हैं।

बार्सिलोना में शहरी भवन का मामला

एक विशेष रूप से यादगार परियोजना में केंद्रीय बार्सिलोना में एक आवासीय भवन शामिल था। छत की छत ने सीमित स्थान की पेशकश की, और हमें सामान्य क्षेत्रों में इष्टतम कॉन्फ़िगरेशन निर्धारित करने की आवश्यकता थी।

हमने तीन दृष्टिकोणों की तुलना की PVGIS:

1 • पैनल 35 ° पर झुके हुए दक्षिण ("क्लासिक" कॉन्फ़िगरेशन) का सामना कर रहे हैं

2 • छत पर पैनल फ्लैट (0 ° झुकाव)

3 • पैनलों के साथ पूर्व-पश्चिम प्रणाली 10 ° बैक-टू-बैक झुका

आश्चर्य तीसरे विकल्प से आया था, उस समय शायद ही कभी माना जाता है। यद्यपि इसने क्लासिक सेटअप की तुलना में सालाना 8% कम ऊर्जा का उत्पादन किया, लेकिन इसने एक ही पदचिह्न पर 70% अधिक स्थापित क्षमता की अनुमति दी, जिसके परिणामस्वरूप कुल कुल उपज हुई। इसके अतिरिक्त, अधिक संतुलित दैनिक उत्पादन ने इमारत की जरूरतों से पूरी तरह से मेल खाता है।

प्रोजेक्ट आर्किटेक्ट मिगुएल मानते हैं, "इस तुलना ने शहरी प्रतिष्ठानों के लिए हमारे दृष्टिकोण को पूरी तरह से बदल दिया।" "बिना PVGIS, हमने कभी भी इस कॉन्फ़िगरेशन पर गंभीरता से विचार नहीं किया होगा, जो तब से छत के छतों के लिए हमारा मानक बन गया है। ”

अल्पाइन शैले एनिग्मा

एक अन्य आकर्षक मामले में स्विस आल्प्स में एक पृथक शैलेट शामिल था, जिसका उपयोग मुख्य रूप से सर्दियों में स्की रिट्रीट के रूप में किया जाता था। मालिक उच्च हीटिंग मांग लेकिन कम धूप की महत्वपूर्ण अवधि के दौरान ऊर्जा स्वायत्तता को अधिकतम करना चाहता था।

हमने इस्तेमाल किया PVGIS मौलिक रूप से अलग -अलग विन्यासों की तुलना करने के लिए:

1 • मानक छत प्रणाली (35 ° दक्षिण)

2 • लगभग ऊर्ध्वाधर पैनल (70 ° दक्षिण)

3 • दक्षिण अग्रभाग पर ऊर्ध्वाधर पैनल

4 • छत और अग्रभाग पैनलों का संयोजन

परिणामों ने हमारी अपेक्षाओं को पूरा किया: ऊर्ध्वाधर अग्रभाग कॉन्फ़िगरेशन, जिसे आमतौर पर सबप्टिमल माना जाता है, मानक स्थापना की तुलना में दिसंबर और जनवरी में 2.8 गुना अधिक ऊर्जा का उत्पादन किया। यह नाटकीय अंतर बर्फ के प्रतिबिंब और कम सर्दियों के सूरज के इष्टतम घटना कोण के कारण था।

"PVGIS पहाड़ी क्षेत्रों में विशेषज्ञता वाले एक इंस्टॉलर, हंस बताते हैं, "स्थानीय अनुभव ने हमें ठीक से निर्धारित करने की अनुमति दी है।"

पुर्तगाल में सौर ट्रैकिंग दुविधा

पुर्तगाल के अलेंटेजो क्षेत्र में एक कृषि परियोजना के लिए, सवाल यह था कि क्या एक निश्चित स्थापना के बजाय सौर ट्रैकर्स में निवेश करना है। अंतर्ज्ञान ने एक महत्वपूर्ण लाभ का सुझाव दिया, लेकिन अतिरिक्त लागत पर्याप्त थी।

का उपयोग करते हुए PVGIS, हमने ठीक तुलना की:

1 • एक अनुकूलित निश्चित स्थापना (दक्षिण-सामना, 30 °)

2 • एक एकल अक्ष ट्रैकर (पूर्व-पश्चिम)

3 • एक दोहरे अक्ष ट्रैकर (पूर्ण)

सिमुलेशन से पता चला कि सिंगल-एक्सिस ट्रैकर ने निश्चित प्रणाली पर 27% उत्पादन लाभ की पेशकश की, जबकि दोहरे अक्ष ने केवल 4% अधिक जोड़ा। इस सटीक विश्लेषण ने अधिक जटिल दोहरे अक्ष विकल्प को बाहर करते हुए एकल-अक्ष प्रणाली में निवेश को सही ठहराया।

"इस विस्तृत तुलना के बिना, हमने सावधानी से सबसे सरल समाधान या तकनीकी अति आत्मविश्वास से बाहर सबसे जटिल चुना हो सकता है," खेत के मालिक एंटोनियो को स्वीकार करते हैं। "PVGIS हमें निवेश और प्रदर्शन के बीच सही संतुलन खोजने में मदद मिली। ”

के साथ उन्नत तुलना तकनीक PVGIS

बुनियादी तुलना से परे, PVGIS उन्नत सुविधाएँ प्रदान करता है जो तुलनात्मक विश्लेषण को काफी परिष्कृत करता है।

तुलना में आर्थिक पहलुओं को शामिल करना

PVGIS24 आपको तुलनात्मक विश्लेषण में आर्थिक मापदंडों को शामिल करने की अनुमति देता है, किलोवाट-घंटों को यूरो या डॉलर में परिवर्तित करता है-एक भाषा अक्सर निर्णय निर्माताओं के लिए अधिक प्रेरक होती है।

इटली में एक औद्योगिक परियोजना के लिए, हमने विभिन्न मॉड्यूल प्रौद्योगिकियों (मानक, उच्च दक्षता, द्विध्रुवीय) की तुलना न केवल उत्पादन के मामले में की है, बल्कि निवेश पर भी लौटती है। हालांकि द्विभाजित मॉड्यूल की लागत 15% अधिक है, PVGIS सिमुलेशन ने दिखाया कि उन्होंने अपने बेहतर आउटपुट के लिए 8 महीने तक पेबैक की अवधि को छोटा कर दिया।

" PVGISसंचालन निदेशक गिउलिया कहते हैं, "हमारे बोर्ड को समझाने में निर्णायक नकद-प्रवाह तुलना चार्ट निर्णायक थे।

वास्तविक दुनिया के प्रदर्शन की तुलना

एक विशेष रूप से मूल्यवान PVGIS फीचर इसकी तुलना में विस्तृत मौसम डेटा को एकीकृत करने की क्षमता है, जिसमें तापमान, क्लाउड कवर और प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले अन्य कारक शामिल हैं।

मोरक्को में एक परियोजना के लिए, हमने विभिन्न मॉड्यूल प्रौद्योगिकियों की तुलना विशेष रूप से अत्यधिक गर्मी में उनके व्यवहार के बारे में की। सिमुलेशन से पता चला कि कुछ मॉड्यूल सबसे गर्म दिनों में अपनी सैद्धांतिक दक्षता का 22% तक खो गए, जबकि अन्य ने हॉट क्लाइमेट्स के लिए डिज़ाइन किए गए अन्य लोगों को उस नुकसान को 14% तक सीमित कर दिया।

प्रोजेक्ट डेवलपर रचिड की पुष्टि करते हुए, "इस रियल-कंडीशन की तुलना ने हमें एक महंगी गलती से बचाया।" "कागज पर सबसे अच्छा दिखने वाले मॉड्यूल हमारी विशिष्ट जलवायु के अनुकूल कम साबित हुए।"

विभिन्न विन्यासों में छायांकन प्रभाव का विश्लेषण

शेडिंग अक्सर फोटोवोल्टिक इंस्टॉलेशन की एचीलीस एड़ी है। PVGIS आपको इसके प्रभाव को कम करने के लिए विभिन्न रणनीतियों की तुलना करने की अनुमति देता है।

जर्मनी में पेड़ों से घिरे एक आवासीय परियोजना के लिए, हमने इस्तेमाल किया PVGIS तीन दृष्टिकोणों की तुलना करने के लिए:

1 • एक केंद्रीय इन्वर्टर के साथ मानक प्रणाली

2 • प्रत्येक पैनल पर पावर ऑप्टिमाइज़र

3 • माइक्रोइनवर्टर

सिमुलेशन से पता चला है कि इस विशिष्ट आंशिक-शैडिंग परिदृश्य में, माइक्रोइनवर्टर समाधान 25 वर्षों में 18% अधिक बिजली का उत्पादन करेगा, आसानी से इसकी उच्च प्रारंभिक लागत को सही ठहराता है।

"मुझे आश्वस्त किया कि महीने-दर-महीने के उत्पादन अंतर को देख रहा था," गृहस्वामी मार्कस बताते हैं। "सर्दियों के महीनों के दौरान, जब सूरज कम होता है और छाया लंबी होती है, तो अंतर 27% तक पहुंच गया - बिल्कुल जब मुझे बिजली की सबसे अधिक आवश्यकता होती है।"

प्रभावी तुलना के लिए व्यावहारिक सुझाव

सैकड़ों परियोजनाओं का उपयोग करने के बाद PVGIS एक तुलना उपकरण के रूप में, मैंने कुछ सर्वोत्तम प्रथाओं को विकसित किया है जो आपको मूल्यवान समय बचा सकते हैं।

अपने तुलनात्मक दृष्टिकोण को संरचित करना

अनगिनत संभावनाओं में खो जाने से बचने के लिए, एक संरचित दृष्टिकोण अपनाएं:

1 • स्पष्ट रूप से अपने प्राथमिक उद्देश्यों को परिभाषित करें (वार्षिक उत्पादन को अधिकतम करें? विशिष्ट मौसम के लिए अनुकूलन करें? प्रारंभिक निवेश को कम करें?)

2 • साइट के अनुकूल एक यथार्थवादी संदर्भ कॉन्फ़िगरेशन स्थापित करें

3 • श्रेणी (अभिविन्यास/झुकाव, प्रौद्योगिकियों, बढ़ते सिस्टम) द्वारा भिन्नता का पता लगाएं

4 • व्यवस्थित रूप से प्रत्येक सिमुलेशन के परिणामों का दस्तावेजीकरण करें

फ्रांस में एक सामुदायिक परियोजना के लिए, इस दृष्टिकोण ने हमें एक ही दिन में 18 अलग -अलग कॉन्फ़िगरेशन का पता लगाने की अनुमति दी, एक समाधान की पहचान की, जिसने बिना किसी अतिरिक्त लागत के उत्पादन में 12% की वृद्धि की।

"कार्यप्रणाली कठोरता सभी अंतर बनाती है," एक सौर इंजीनियर इसाबेल की पुष्टि करता है। "संरचना के बिना, आप यादृच्छिक और लापता महत्वपूर्ण अनुकूलन पर कॉन्फ़िगरेशन की तुलना करने का जोखिम उठाते हैं।"

आम तुलना नुकसान से बचना

कुछ गलतियाँ अक्सर तुलनात्मक विश्लेषणों में पुनरावृत्ति करते हैं:

• परिणामों को सामान्य किए बिना विभिन्न स्थापित क्षमताओं की तुलना करना
• सिस्टम के नुकसान की उपेक्षा करना जो कॉन्फ़िगरेशन द्वारा भिन्न हो सकता है
• अस्थायी वितरण की अनदेखी करते हुए पूरी तरह से वार्षिक उत्पादन पर ध्यान केंद्रित करना
• प्रौद्योगिकी-विशिष्ट गिरावट दर को शामिल करना भूल जाना

स्पेन में इंस्टॉलर्स के लिए एक प्रशिक्षण के दौरान, एक प्रतिभागी ने एक उपाख्यान को साझा करने के लिए साझा किया: "मुझे यकीन था कि जब तक मुझे एहसास नहीं हुआ कि मैं 5 किलोवाट सिस्टम की तुलना एक 4.8 kW सिस्टम से करता है, जब तक कि परिणाम को सामान्य करने के बिना 4% त्रुटि मेरे ग्राहक को एक सबप्टिमल समाधान की ओर बढ़ा सकती थी।"

तुलनात्मक परिणामों को प्रभावी ढंग से संवाद करना

सबसे अच्छी तुलना केवल तभी मायने रखती है जब निर्णय निर्माता इसे समझते हैं। PVGIS24 कई विज़ुअलाइज़ेशन टूल प्रदान करता है जो संचार की सुविधा प्रदान करता है:

• तत्काल दृश्य तुलना के लिए साइड-बाय-साइड चार्ट
• सारांश तालिकाएँ प्रमुख अंतरों को उजागर करती हैं
• सबसे अधिक प्रासंगिक तत्वों की विशेषता वाली रिपोर्ट

इटली में एक नगरपालिका परियोजना के लिए, हमने एक सरलीकृत तुलनात्मक रिपोर्ट तैयार की, जिसने नगर परिषद को विषय की तकनीकी जटिलता के बावजूद एक सूचित निर्णय लेने में सक्षम बनाया। "PVGIS विज़ुअलाइज़ेशन ने एक तकनीकी चर्चा को एक बहस में बदल दिया, जो हर कोई अनुसरण कर सकता है, "एक परिषद के सदस्य पाओलो को याद करते हैं।" यहां तक ​​कि गैर-तकनीकी सदस्यों ने प्रत्येक विकल्प के पेशेवरों और विपक्षों को भी समझा। "

निष्कर्ष: सौर उत्कृष्टता की कुंजी के रूप में तुलना

विभिन्न फोटोवोल्टिक कॉन्फ़िगरेशन की प्रभावी ढंग से तुलना करने की क्षमता हो सकती है PVGISसौर उद्योग में सबसे मूल्यवान योगदान। मान्यताओं को ठोस डेटा में बदलकर, यह उपकरण आपको अपनी विशिष्ट बाधाओं और अवसरों के अनुसार प्रत्येक स्थापना को अनुकूलित करने की अनुमति देता है।

मारिया के रूप में, 25 से अधिक वर्षों के अनुभव के साथ एक अक्षय ऊर्जा सलाहकार, सुरुचिपूर्ण ढंग से संक्षेप में बताता है: “इससे पहले PVGIS, हमने मानकीकृत सौर प्रतिष्ठानों को डिजाइन किया। आज, हम प्रत्येक साइट और आवश्यकता के लिए पूरी तरह से अनुकूल दर्जी समाधान बनाते हैं। अनुकूलित अनुकूलन की ओर यह बदलाव हमारे उद्योग की वास्तविक परिपक्वता का प्रतिनिधित्व करता है। ”

चाहे आप अपने प्रस्तावों को परिष्कृत कर रहे हों या अपनी संपत्ति के लिए संभावनाओं की खोज करने वाले गृहस्वामी, PVGIS एक बेजोड़ आभासी प्रयोगशाला प्रदान करता है। अगली सौर क्रांति नई पैनल तकनीक से नहीं बल्कि हमारी सामूहिक क्षमता से हर स्थापना को व्यवस्थित, डेटा-चालित तुलनाओं के माध्यम से अनुकूलित करने की हमारी सामूहिक क्षमता से आ सकती है।

यह लेख सौर इंजीनियरों, इंस्टॉलर और के सहयोग से लिखा गया था PVGIS यूरोप, उत्तरी अमेरिका और दक्षिण अमेरिका भर में उपयोगकर्ता। उनके वास्तविक दुनिया के अनुभवों और दृष्टिकोणों ने इस तुलनात्मक अन्वेषण के प्रत्येक खंड को समृद्ध किया।