A különböző fotovoltaikus konfigurációk összehasonlítása a PVGIS: A napenergia -optimalizálás művészete

Amikor körülbelül tizenöt évvel ezelőtt elkezdtem a fotovoltaikus installációk tervezését, a különféle konfigurációk összehasonlítása szinte intuíció kérdése volt. Az empirikus szabályokra, a durva számításokra és a kiterjedt terepi tapasztalatokra támaszkodtunk. Megérkezése PVGIS átalakította ezt a kézműves megközelítést pontos tudománygá, lehetővé téve számunkra, hogy gyakorlatilag több tucat konfigurációt fedezzünk fel az első panel telepítése előtt. Ez a módszertani forradalom nemcsak javította a rendszer teljesítményét, hanem jelentősen megnövelte az ügyfelek bizalmát az ajánlásainkban.

A napenergia -összehasonlítás művészete: Miért elengedhetetlen

Mielőtt belemerülne PVGISMűszaki részletei, szánjunk egy pillanatra annak megértésére, hogy a különféle konfigurációk összehasonlítása miért alapvető fontosságú a fotovoltaikus projektekhez.

A dél felé néző: egyetlen konfiguráció mítosza

„Csak annyit kell tennie, hogy 30 ° -os dőléssel szembesüljön a dél felé tartó panelekkel” - ez a túl egyszerűsítés hosszú dominált napenergia -megbeszélések. A valóság sokkal árnyaltabb, amint azt egy Lyon közelében lévő lakossági projekt során fedeztem fel.

A háztulajdonos, Pierre, meg volt győződve arról, hogy keleti -nyugati tetője nem volt megfelelő a fotovoltaikusok számára. "Lehet, hogy megvárja, amíg meg nem tudom újjáéleszteni a tetőt" - mondta az első találkozón. Felhasználásával PVGIS A különböző konfigurációk összehasonlításához bebizonyítottam, hogy a mindkét tető lejtőn történő felosztás csak 12% -kal kevesebbet eredményez, mint egy hipotetikus déli néző tömb, miközben a nap folyamán kiegyensúlyozottabb termelési eloszlást kínál-ez jelentős előnye az önfogyasztási profiljának.

„A hátránynak tűnt lehetőségnek tűnt” - mondta Pierre hat hónappal a telepítés után, örömmel látta, hogy napenergia -termelése tökéletesen igazodik a reggeli és esti energiaszigényeihez.

A napenergia -optimalizálás komplex egyenlete

A fotovoltaikus telepítés teljesítménye sok egymástól függő tényezőtől függ:

• Modulorientáció és dőlés
• A használt panel technológia
• Szerelési konfiguráció (tetőre szerelt, BIPV, földre szerelt)
• Helyi éghajlati viszonyok
• Közel és távoli árnyékolási korlátok
• Energiafogyasztási profil
• Gazdasági és esztétikai szempontok

Ezen paraméterek mindegyike beállítható, szinte végtelen számú lehetséges kombinációt hozva létre. Olyan szerszám nélkül, mint PVGIS, módszeresen ezeknek a lehetőségeknek a feltárása gyakorlatilag lehetetlen.

Amint Sofia, a barcelonai napenergia -mérnök elmagyarázza: „Előtte PVGIS, Csak két vagy három konfigurációt tudtunk felfedezni az idő és az eszköz korlátozásai miatt. Ma könnyen összehasonlíthatjuk a tucatokat, és azonosíthatjuk azt, amely valóban maximalizálja a projekt értékét az ügyfél számára. ”

PVGIS mint virtuális laboratórium: összehasonlító módszertan

PVGIS A számítógépet valódi napenergia -kísérleti laboratóriummá változtatja, lehetővé téve a különböző hipotézisek tesztelését anélkül, hogy elhagyná az asztalát.

Referenciakonfiguráció létrehozása

A hatékony összehasonlítás első lépése egy referenciakonfiguráció létrehozása, amelyen az összes többi mérni kell. A németországi kereskedelmi projekthez a „klasszikus” megoldás modellezésével kezdtem: déli néző, 35 ° -os dőlés, standard kristályos szilícium modulok.

Ez a referencia az alternatívák értékelésének ellenőrzési pontjaként szolgált. „Ez olyan, mintha egy tudományos kísérletben ellenőrzést létesítne” - magyarázza Thomas, a megújuló energia kutatója. "E közös referencia nélkül az összehasonlítások elveszítik a relevanciát."

PVGIS Megkönnyíti ezt a megközelítést azáltal, hogy lehetővé teszi a referencia -paraméterek mentését, majd az egyes változók specifikus hatásainak méréséhez.

A változók elkülönítése értelmes elemzéshez

A hatékony összehasonlítás kulcsa az egyszerre csak egy paraméter megváltoztatása. A dél -spanyolországi agrivoltaikus projekten módszeresen feltártuk a különböző telepítési magasságok hatását az energiatermelésre, miközben az összes többi paramétert állandó tartás közben tartjuk.

Ez a megközelítés lehetővé tette számunkra, hogy azonosítsuk az optimális 4,2 méter magasságot, amely maximalizálta mind az elektromos termelést, mind a mezőgazdasági hozamot a panelek alatt. „A szigorú parametrikus elemzés nélkül valószínűleg egy standard 3 méterre választottunk volna, és az éves termelés közel 7% -át feláldoznánk” - emlékszik vissza Juan, a projekt agronómiája.

PVGIS24 Különösen megkönnyíti ezt a módszert az összehasonlító funkcióval, lehetővé téve a különböző konfigurációk eredményeinek egyidejű megjelenítését.

Szezonális különbségek megjelenítése

Egyik egyik PVGISAz összehasonlító elemzés legfontosabb erősségei az, hogy a termelési tendenciákat egész évben megmutatja. Ez az időbeli dimenzió gyakran az egyszerű éves összegekben láthatatlan árnyalatokat tár fel.

A Provence -i másodlagos otthonhoz, amelyet elsősorban nyáron foglaltak el, két konfigurációt hasonlítottunk össze: az egyiket a teljes éves termelésre optimalizáltuk, a másik a nyári csúcs eléréséhez. Az éves hozam különbsége minimális volt (3%), de a „nyári” konfiguráció 14% -kal több villamos energiát generált a kihasználtság hónapjaiban, jelentősen növelve az önfogyasztást és a projekt jövedelmezőségét.

„A havi PVGIS A grafikonok döntéshozatalra kerültek a döntésemhez ” - mondja a háztulajdonos, Claire.„ Pontosan látva, hogy a termelés a jelenléti periódusomhoz igazodott, átalakította a projektről alkotott véleményemet. ”

Esettanulmányok: Amikor az összehasonlítás feltárja a váratlanokat

Összehasonlítások PVGIS Időnként meglepő eredményeket hoznak, amelyek megkérdőjelezik a feltételezéseket és új perspektívákat nyitnak meg.

A városi épület esete Barcelonában

Egy különösen emlékezetes projekt egy lakóépület volt a barcelonai központban. A tetőtéri terasz korlátozott helyet kínálott, és meg kellett határoznunk az optimális konfigurációt a közös helyiségek hatására.

Három megközelítést hasonlítottunk össze PVGIS:

1 • A panelek 35 ° -on dőlünk délre („klasszikus” konfiguráció)

2 • Panelek lapos a teraszon (0 ° dőlés)

3 • Kelet-nyugati rendszer panelekkel, 10 ° -kal dőlünk

A meglepetés a harmadik lehetőségből származott, amelyet akkoriban ritkán vettek figyelembe. Noha évente 8% -kal kevesebb energiát termelt, mint a klasszikus beállítás, ugyanabban a lábnyomon 70% -kal több telepített kapacitást tett lehetővé, ami lényegesen magasabb teljes hozamot eredményez. Ezenkívül a kiegyensúlyozottabb napi termelés tökéletesen megfelel az épület igényeinek.

„Ez az összehasonlítás teljesen megváltoztatta a városi létesítmények megközelítését” - ismeri el Miguel, a projekt építész. "Nélkül PVGIS, Soha nem vettük volna komolyan ezt a konfigurációt, amely azóta a tetőtéri teraszok szabványává vált. ”

Az alpesi faház rejtély

Egy másik lenyűgöző esetben egy izolált faház volt a svájci Alpokban, amelyet elsősorban télen használtak. A tulajdonos az energia autonómiáját maximalizálni akarta a magas fűtési igények kritikus időszakában, de alacsony napfényben.

Használtuk PVGIS A radikálisan eltérő konfigurációk összehasonlításához:

1 • Standard tetőrendszer (délre 35 °)

2 • Szinte függőleges panelek (délre 70 °)

3 • Függőleges panelek a déli homlokzaton

4 • A tető- és homlokzati panelek kombinációja

Az eredmények felszámolták elvárásainkat: A vertikális homlokzat konfigurációja, amelyet általában szuboptimálisnak tekintnek, decemberben és januárban 2,8 -szor több energiát termeltek, mint a szokásos telepítés. Ezt a drámai különbséget a hó visszatükröződésének és az alacsony téli nap optimális beesési szögének tudta be.

"PVGIS lehetővé tette számunkra, hogy pontosan meghatározzuk a helyi tapasztalatok javaslatát ”-magyarázza Hans, a hegyvidéki területekre szakosodott telepítő." Most szisztematikusan javasoljuk a vegyes tető- és fahomagolási létesítményeket a nagy magasságú faházakhoz, amelyeket konkrét adatok alátámasztanak, hogy igazolják ezt a nem konvencionális megközelítést. "

A napenergia -nyomkövető dilemma Portugáliában

A portugál Alentejo régióban található mezőgazdasági projekt esetében az a kérdés, hogy a napelemes trackerekbe fektessenek be, nem pedig egy rögzített installációba. Az intuíció jelentős nyereséget javasolt, de a többletköltség jelentős volt.

Felhasználás PVGIS, pontosan összehasonlítottuk:

1 • Optimalizált rögzített telepítés (dél felé, 30 °)

2 • Egytengelyes nyomkövető (East-West)

3 • Kettős tengelyes nyomkövető (teljes)

A szimuláció kimutatta, hogy az egytengelyes nyomkövető 27% -os termelési nyereséget kínált a rögzített rendszer felett, míg a kettős tengely csak 4% -kal többet adott hozzá. Ez a pontos elemzés igazolta az egytengelyes rendszerbe történő befektetést, miközben kizárja a bonyolultabb kettős tengelyes lehetőséget.

„Ennek a részletes összehasonlításnak a nélkül lehet, hogy a legegyszerűbb megoldást óvatosan választhattuk meg, vagy a technológiai túlzott bizalom miatt a legbonyolultabb” - ismeri el Antonio, a gazdaság tulajdonosa. "PVGIS Segített nekünk megtalálni a megfelelő egyensúlyt a befektetés és a teljesítmény között. ”

Fejlett összehasonlítási technikák PVGIS

Az alapvető összehasonlításokon túl, PVGIS Olyan fejlett funkciókat kínál, amelyek jelentősen finomítják az összehasonlító elemzést.

A gazdasági szempontok összehasonlításba történő beépítése

PVGIS24 Lehetővé teszi a gazdasági paraméterek beillesztését az összehasonlító elemzésbe, a kilowatt órák eurókká vagy dollárká történő átalakítását-ez a nyelv gyakran meggyőzőbb a döntéshozók számára.

Az olaszországi ipari projekthez összehasonlítottuk a különböző modul technológiákat (standard, nagy hatékonyságú, bifacial) nemcsak a termelés szempontjából, hanem a beruházások megtérülése szempontjából is. Bár a bifacial modulok 15% -kal többet fizetnek, PVGIS A szimuláció azt mutatta, hogy kiváló kimenetüknek köszönhetően 8 hónappal lerövidítették a megtérülési időszakot.

"A PVGIS-A generált pénzforgalom-összehasonlító táblázatok döntöttek az igazgatótanácsunk meggyőzésében ”-mondja Giulia, az üzemeltetési igazgató.„ A 25 éves pénzügyi pálya látása miatt a bifacialis modulok előnyeit azonnal egyértelművé tették a magasabb előzetes költségeik ellenére. ”

A valós teljesítmény összehasonlítása

Különösen értékes PVGIS A szolgáltatás az a képessége, hogy a részletes időjárási adatokat összehasonlításokba integrálja, ideértve a hőmérsékletet, a felhőborítást és a teljesítményt befolyásoló egyéb tényezőket.

A marokkói projekthez különféle modul -technológiákat hasonlítottunk össze, amelyek kifejezetten a szélsőséges hőn viselkedésükre vonatkoznak. A szimuláció azt mutatta, hogy egyes modulok elméleti hatékonyságuk 22% -át a legforróbb napokon veszítették el, míg mások forró éghajlathoz tervezték ezt a veszteséget 14% -ra.

„Ez a valós feltételek összehasonlítása költséges hibát mentett el nekünk”-erősíti meg Rachid, a projektfejlesztő. "Azok a modulok, amelyek a papíron a legjobban néztek ki, kevésbé bizonyultak a saját éghajlatunkhoz."

Az árnyékolási hatás elemzése különböző konfigurációkban

Az árnyékolás gyakran a fotovoltaikus installációk Achille -sarkában. PVGIS Lehetővé teszi a különféle stratégiák összehasonlítását annak hatásának minimalizálása érdekében.

A németországi fák által körülvett lakossági projekthez használtuk PVGIS Három megközelítés összehasonlításához:

1 • Standard rendszer központi inverterrel

2 • Teljesítmény -optimalizátorok minden panelen

3 • Mikroinverterek

A szimuláció azt mutatta, hogy ebben a speciális részleges árnyékoló forgatókönyvben a mikroinverter-oldat 18% -kal több villamos energiát termelne 25 év alatt, könnyen igazolva a magasabb kezdeti költségeit.

„Ami meggyőzött, hogy a hónapról-hónapos termelési különbséget láttam”-magyarázza Markus, a háztulajdonos. "A téli hónapokban, amikor a nap alacsony és az árnyékok hosszúak, a rés elérte a 27% -ot - pontosan akkor, amikor leginkább villamos energiára van szükségem."

Gyakorlati tippek a hatékony összehasonlításokhoz

Több száz projekt után használva PVGIS Összehasonlító eszközként kidolgoztam néhány bevált gyakorlatot, amelyek értékes időt takaríthatnak meg.

Az összehasonlító megközelítés felépítése

Annak elkerülése érdekében, hogy számtalan lehetőségben eltévedjenek, alkalmazzon strukturált megközelítést:

1 • Világosan határozza meg elsődleges célkitűzéseit (maximalizálja az éves termelést? Optimalizálja az adott évszakokat? Minimalizálja a kezdeti beruházást?)

2 • Hozzon létre egy reális referenciakonfigurációt, amely megfelel a webhelynek

3 • Fedezze fel a variációkat kategóriánként (orientáció/dőlés, technológiák, szerelési rendszerek)

4 • Szisztematikusan dokumentálja az egyes szimulációk eredményeit

A franciaországi közösségi projekthez ez a megközelítés lehetővé tette számunkra, hogy egy napon 18 különféle konfigurációt fedezzünk fel, amely azon megoldást azonosít, amely 12% -kal növelte a termelést, többletköltség nélkül.

„A módszertani szigor mindezt megváltoztatja” - erősíti meg Isabelle, a napmérnök. "Felépítés nélkül kockáztatja a véletlenszerű és hiányzó optimalizálás hiányos és hiányzó konfigurációinak összehasonlítását."

A közös összehasonlító buktatók elkerülése

Egyes hibák gyakran megismétlődnek az összehasonlító elemzések során:

• A különböző telepített kapacitások összehasonlítása az eredmények normalizálása nélkül
• A rendszerveszteségek elhanyagolása, amelyek konfigurációnként változhatnak
• Kizárólag az éves termelésre összpontosítva, miközben figyelmen kívül hagyja az időbeli eloszlást
• Elfelejtve a technológia-specifikus degradációs arányokat magában foglalni

A spanyolországi telepítők számára vezetett képzés során az egyik résztvevő megosztott egy mondó anekdotát: „Meggyőződtem arról, hogy megtaláltam a tökéletes konfigurációt, amíg rájöttem, hogy egy 5 kW -os rendszert összehasonlítom egy 4,8 kW -os rendszerrel, anélkül, hogy normalizálnám az eredményeket.

Az összehasonlító eredmények hatékony kommunikálása

A legjobb összehasonlítás csak akkor számít, ha a döntéshozók megértik. PVGIS24 Számos megjelenítő eszközt kínál, amelyek megkönnyítik a kommunikációt:

• Az azonnali vizuális összehasonlításhoz egymás utáni diagramok
• Összefoglaló táblák, amelyek kiemelik a kulcsfontosságú különbségeket
• Testreszabott jelentések, amelyek a legfontosabb elemeket tartalmazzák

Az olaszországi önkormányzati projekthez egyszerűsített összehasonlító jelentést készítettünk, amely lehetővé tette a városi tanács számára, hogy megalapozott döntést hozzon az alany műszaki bonyolultsága ellenére. "PVGIS A vizualizációk egy műszaki vitát olyan vitává alakítottak, amelyet mindenki követhetett ”-emlékszik vissza Paolo, a tanács tagja.„ Még a nem műszaki tagok is megértették az egyes lehetőségek előnyeit és hátrányait. ”

Következtetés: Az összehasonlítás mint a napkivitel kulcsa

A különféle fotovoltaikus konfigurációk hatékony összehasonlításának képessége lehet PVGISa legértékesebb hozzájárulás a napiparhoz. A feltételezések konkrét adatokká történő átalakításával ez az eszköz lehetővé teszi az egyes telepítések optimalizálását annak konkrét korlátainak és lehetőségeinek megfelelően.

Mint Maria, a több mint 25 éves tapasztalattal rendelkező megújuló energia tanácsadó, elegánsan összefoglalja: „Korábban PVGIS, szabványosított napenergia -létesítményeket terveztünk. Ma testreszabott megoldásokat hozunk létre, amelyek tökéletesen megfelelnek az egyes webhelyeknek és igényeknek. Ez az optimalizált testreszabás felé történő elmozdulás az iparunk valódi érettségét képviseli. ”

Függetlenül attól, hogy szakmai finomítja a javaslatait, vagy háztulajdonos, amely felfedezi az ingatlanának lehetőségeit, PVGIS páratlan virtuális laboratóriumot kínál. A következő napenergia-forradalom nem az új panel technológiából származik, hanem a kollektív képességünkből, hogy minden telepítést optimalizáljunk módszeres, adatközpontú összehasonlítások révén.

Ezt a cikket napelemmérnökökkel, telepítőkkel és PVGIS felhasználók Európában, Észak -Amerikában és Dél -Amerikában. Valós tapasztalataik és perspektíváik gazdagították az összehasonlító kutatás minden szakaszát.