הֲבָנָה PVGIS: הכלי שחולל מהפכה בתכנון סולארי

כשהתחלתי לעבוד במגזר הפוטו -וולטאי לפני כחמש עשרה שנה, הערכת הפוטנציאל השמש של אתר הייתה כמעט כמו אלכימיה. השתמשנו בנתוני מזג אוויר גסים, בחישובים ידניים מורכבים ובמינון אינטואיציה טוב. הגעתו של PVGIS שינה את הכל, והפך תהליך לא בטוח למדע מדויק הנגיש לכולם. כיום, אני לא יכול לדמיין את עיצוב פרויקט סולארי ללא כלי חיוני זה לאנשי מקצוע וגם לאנשים סקרנים כאחד.

המקורות של PVGIS: סיפור חדשנות אירופי

PVGISאו מערכת מידע גיאוגרפית פוטו -וולטאית, נולדה מחזון שאפתני במרכז המחקר המשותף (JRC) של הנציבות האירופית. בשנות האלפיים, מכיוון שאנרגיה סולארית רק החלה להופיע כאלטרנטיבה אמינה, צוות של חוקרים אירופאים התמודד עם אתגר משמעותי: דמוקרטיזציה של גישה לנתונים סולאריים בעלי דיוק גבוה.

תומאס, אחד המהנדסים שהשתתפו בגרסאות הראשונות של PVGIS, אמר לי לאחרונה. "באותה תקופה נתונים אלה נשמרו בקנאות על ידי כמה מוסדות או חברות מתמחות."

מה שהתחיל כפרויקט אירופי התרחב בהדרגה לכיסוי אפריקה, אז אסיה, ובסופו של דבר העולם כולו. הַיוֹם, PVGIS קיים בשתי גרסאות משלימות: הגרסה המוסדית החינמית (PVGIS 5.3) נשמר על ידי ה- JRC והגרסה המסחרית המתקדמת (PVGIS24) המעשיר את החוויה עם תכונות נוספות וממשק מודרני.

פִּעַנוּחַ PVGIS: הרבה יותר ממחשבון סולארי פשוט

כדי להבין את המהות של PVGIS, יש לחרוג מההגדרה הטכנית שלה. בהחלט, זוהי מערכת מידע גיאוגרפית המתמחה בפוטו -וולטאיקה, אך תיאור זה אינו עושה צדק לטבעו האמיתי.

מסד נתונים אקלימי שאין דומה לו

בְּבוֹעַסִים PVGIS טמון אוסף מאסיבי של נתוני הקרנה סולארית, שנאסף במשך כמה עשורים ומעודנים כל הזמן. בניגוד לקירובים האזוריים המשמשים כלים אחרים, PVGIS משלב וריאציות מקומיות עדינות שיכולות לעשות את כל ההבדל.

במהלך פרויקט בהרי האלפים השוויצרי, הוכה לי PVGISהיכולת ללכוד מיקרו -גלים של עמק. לשני אתרים רק 3 קילומטרים זה מזה היו פרופילי הקרנה שונים באופן משמעותי בגלל כיוון העמק וצלליותיו של הרים מסביב. דיוק זה איפשר מיקום אופטימלי ונמנע מחישוב שגוי שיכול היה לסכן את הרווחיות של הפרויקט.

מנוע סימולציה פוטו -וולטאית מתוחכמת

PVGIS לא מספק רק נתוני אור שמש גולמיים. זה משלב מודלים מתקדמים המדמים את התנהגותן של מערכות פוטו-וולטאיות בתנאים בעולם האמיתי, תוך התחשבות:

• הפסדים הקשורים לטמפרטורת המודול, גורם המוערך לעתים קרובות באזורים חמים
• ההשפעה של זווית השכיחות של קרני השמש על הביצועים
• ההשפעות של הצללה רחוקה הנגרמת על ידי שטח מסביב
• השפלה ההדרגתית של הביצועים לאורך זמן

מריה, אדריכלית המתמחה בעיצוב ביו -קלימטי בברצלונה, הסבירה לאחרונה כיצד PVGIS עזר לה לשכנע לקוח ספקן: " PVGIS הדמיות הראו כי אפילו עם כיוון גג תת -אופטימלי, המערכת תגיע ל 87% מהתשואה המרבית התיאורטית. נתונים מדויקים אלה הפכו 'לא' יציבה ל"כן "נלהב.

כלי קבלת החלטות פיננסי

הממד הפיננסי מכריע לרוב בפרויקטים סולאריים. PVGIS24 כולל תכונות ניתוח כלכליות שהופכות קילוואט שעות לטיעונים פיננסיים קונקרטיים:

• החזר חישוב ההשקעה המותאם לתנאים מקומיים
• השלכת חיסכון לאורך חיי המערכת
• השוואה בין תצורות שונות למיטוב הרווחיות

עבור סטפן, מתקין בגרמניה במשך למעלה מ 20 שנה, היבט זה הוא קריטי: "לפני כן, הייתי צריך ללהטט כמה כלי תוכנה כדי להציג דוח שלם ללקוחותיי. כיום, PVGIS מאפשר לי לייצר הדמיה טכנית ופיננסית תוך מספר דקות בלבד שמעוררות ביטחון ומאפשר קבלת החלטות. "

תכונות שעושות את ההבדל

במהלך השנים ועדכונים, PVGIS הועשר בתכונות העונות על הצרכים המתפתחים של מגזר השמש.

הדמיה של מערכות מחוברות לרשת

התצורה הנפוצה ביותר כיום, בה מוזרק החשמל המופק לרשת או צורכת עצמית, מעוצבת בדייקנות רבה. PVGIS מאפשר התאמה אישית של כל היבט במערכת:

• סוג ויעילות של מודולים פוטו -וולטאיים
• תצורת הרכבה (גג, קרקע, עוקבים סולאריים)
• הפסדי מערכת הקשורים לכבלים וממירים

לאחרונה השתמשתי בתכונה זו כדי להשוות טכנולוגיות מודול שונות לפרויקט קהילתי באיטליה. הסימולציה חשפה כי טכנולוגיה מעט יקרה יותר תציע תשואה טובה יותר בתנאים הספציפיים של האתר, עם הפרש ייצור מצטבר של 7% במשך 20 שנה - פיסת מידע מכריעה לבחירה הסופית.

דוגמנות מערכות מחוץ לרשת עם אחסון

עם עליית המתקנים מחוץ לרשת וצריכה עצמית עם אחסון, PVGIS פיתח כלים ספציפיים כדי לדמות תצורות מורכבות אלה:

• גודל סוללות אופטימלי על בסיס פרופילי צריכה
• הערכת אוטונומיה של המערכת
• חישוב קצב ההסתפקות העצמית באנרגיה

עבור פרויקט מקלט הרים בפירנאים, תכונה זו התבררה הכרחית. "הצלחנו לגודל במדויק את יכולת האחסון הדרושה לשמירה על כוח בתקופות של אור שמש נמוך בחורף", מסביר ז'אן, המהנדס האחראי על הפרויקט. "לְלֹא PVGIS, ככל הנראה היינו מגדילים את המערכת ב -30%, ומשפיעים באופן משמעותי על התקציב. "

נתוני מזג אוויר מקיפים

מעבר להקרנה סולארית, PVGIS מספק קבוצה של נתוני מזג אוויר חיוניים לתכנון סולארי מיטבי:

• טמפרטורות ממוצעות, מינימליות ומקסימום אווירה
• מהירות רוח וכיוון
• לחות ומשקעים יחסית

מידע קונטקסטואלי זה משכלל את תחזיות הביצועים וצופה אילוצים ספציפיים לאתר. עבור פרויקט אגריוולטאי בדרום ספרד, נתונים אלה סייעו בזיהוי תקופות בהן ייצור סולארי יהיה הגבוה ביותר תוך כדי ציפוף צרכי השקיה, ובכך לייעל את הסינרגיה בין אנרגיה לחקלאות.

PVGIS בפועל: המלצות משתמשים

מספרים ותכונות מספרים רק חלק מהסיפור. זה בשימוש יומיומי PVGISהערך באמת מאיר.

החוויה של חברת ייעוץ

סופי מנהלת חברת ייעוץ המתמחה באנרגיות מתחדשות בליון. בשבילה, PVGIS הפך לכלי אסטרטגי: "אנו משתמשים PVGIS מהשלב שלפני הפרויקט כדי להעריך במהירות את כדאיותו ופוטנציאלו של האתר. הדיוק של האומדנים מאפשר לנו לשלול מייד פרויקטים לא ניתנים לאפשר ולמקד את המשאבים שלנו בבעלי פוטנציאל אמיתי. "

היא גם מדגישה את הערך של PVGIS ככלי תקשורת: "הדוחות שנוצרו ברורים ומקצועיים, עם גרפים אפילו הלקוחות הפחות טכניים יכולים להבין. זה מאפשר מאוד דיונים ומאיץ את קבלת ההחלטות."

נקודת המבט של מתקין

מיגל, מתקין סולארי בוולנסיה מזה 15 שנה, ראה את תפקידו הופך על ידי PVGIS: "לפני כן ביליתי שעות בהסבר מדוע ההערכות שלי היו אמינות יותר משל התחרות. עכשיו אני מציג בהתאמה אישית PVGIS הדמיות ישירות, והשיחה עוברת מייד לאיכות ושירות ציוד. "

הוא מעריך במיוחד את היכולת להשוות בין תצורות שונות: "לאחרונה, לקוח היסס בין התקנה סטנדרטית לפיתרון עם אופטימיזרים. בכמה לחיצות, הצלחתי להראות לו את ההבדל בייצור במשך 25 שנה, והצדיק את ההשקעה הנוספת."

נקודת המבט של בעל בית

קלרה, בעלת בית ליד בורדו, חולקת עד כמה נגיש PVGIS מיועד ללא מקצועות: "שקלתי להתקין פאנלים סולאריים, אבל רציתי לאמת בעצמי אם ההבטחות של המתקינים היו מציאותיות. PVGIS איפשר לי לבצע הערכות משלי ולשאול שאלות רלוונטיות במהלך פגישות מסחריות. "

היא מוסיפה: "בסופו של דבר בחרתי במתקין ששימש גם הוא PVGIS ואומדניו תואמים את המחקר שלי. שקיפות זו הייתה מכריעה בהחלטה שלי. "

PVGIS לעומת כלים אחרים: השוואה מושכלת

בנוף בו מכפלים כלי סימולציה סולאריים, PVGIS בולט בכמה דרכים מהותיות.

PVGIS ו- PVWATTS (NREL)

PVWATTS, שפותחה על ידי המעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת בארה"ב, נחשבת לרוב PVGISהמקבילה האמריקאית. לאחר שהשתמשתי בשני הכלים לפרויקטים בינלאומיים, אני יכול להעיד על ההבדלים המשמעותיים שלהם:

• PVGIS מציע רזולוציה מרחבית עדינה יותר באירופה ובאפריקה, ואילו PVWATTS בדרך כלל מדויקת יותר בצפון אמריקה
• THE PVGIS24 הממשק אינטואיטיבי יותר ומציע אפשרויות התאמה אישית נוספות
• PVWATTS מספק גישה מפושטת יותר, לפעמים על חשבון הדיוק

מהנדס קנדי ​​שעבדתי איתו בפרויקט חוצה גבולות מסכם היטב את המצב: "אנו משתמשים ב- PVWATTS לפרויקטים האמריקאים שלנו ו PVGIS לאלה האירופאים שלנו. ההבדל טמון לא כל כך באיכות הכללית כמו בדיוק האזורי של הנתונים הבסיסיים. "

PVGIS ותוכנה מסחרית מיוחדת

פתרונות כמו אורורה או הליוסקופ מציעים תכונות עיצוב ומודלים תלת מימדי מתקדמות, אך בעלות גבוהה משמעותית. PVGISהכוח טמון ביחס העלות-תועלת המצוין שלו:

• נגישות מיידית ללא התקנת תוכנה
• עקומת למידה מהירה הרבה יותר
• מקורות נתונים אמינים ושקופים
• גרסה מוסדית בחינם לצרכים בסיסיים

"לפרויקטים למגורים ומתקנים מסחריים קטנים, PVGIS מציע את כל מה שאנחנו צריכים, "מסביר רוברטו, מתקין באיטליה." אנו שומרים לעצמנו את התוכנה המורכבת יותר לפרויקטים תעשייתיים גדולים שבהם דוגמנות מפורטות של הצללה קרובה מצדיקה את ההשקעה הנוספת. "

ההתפתחות של PVGIS: מבט לעתיד

שיפורים אחרונים

הגרסאות האחרונות של PVGIS הציגו תכונות צפויות מאוד:

• שילוב של נתוני לוויין עדכניים יותר וברזולוציה גבוהה יותר
• דגמי ביצועים משופרים לטכנולוגיות מתפתחות
• כלים מתקדמים לניתוח מערכות עם אחסון
• ממשק אינטואיטיבי ומגיב יותר ב PVGIS24

בכנס אנרגיה מתחדשת שנערך לאחרונה בברצלונה, חוקר JRC הציג את העבודה מאחורי הקלעים מאחורי השיפורים הללו: "כל אחד PVGIS עדכון מייצג אלפי שעות של אימות והשוואה לנתונים אמיתיים מהתקנות קיימות. הקפדה מדעית זו היא שמבטיחה את אמינות האומדנים. "

לקוחות פוטנציאליים עתידיים

צפויים מספר התפתחויות מבטיחות בגרסאות עתידיות:

• שילוב מתקדם יותר של מערכות היברידיות (פוטו -וולטאי + רוח)
• דוגמנות מעודנות של טכנולוגיות דו -פניםוניות
• כלים ספציפיים ליישומים Agrivoltaic
• ניתוח מפורט יותר של ההשפעה של שינויי אקלים על הביצועים לטווח הארוך

מהנדס המעורב בפיתוח PVGIS24 לאחרונה אמרו לי: "אנו עובדים על תכונות שיאפשרו הדמיה של אסטרטגיות צריכה עצמית מתקדמת, שילוב רכבים חשמליים ומערכות בית חכם. המטרה היא לתמוך במעבר למערכות אנרגיה משולבות וגמישות יותר."

מַסְקָנָה: PVGIS, עמוד של מעבר האנרגיה

מעבר לתכונות הטכניות שלה, PVGIS מייצג התקדמות מהותית בדמוקרטיזציה של אנרגיה סולארית. על ידי נגישות של נתונים וכלים שנשמרים למומחים, זה עוזר להאיץ את פריסת האנרגיות המתחדשות ברחבי העולם.

לאנשי מקצוע, PVGIS הפך להיות בן לוויה יומיומי שהופך את האומדנים לאמינים יותר ומשפר את אמינות הפרויקט. עבור יחידים זהו חלון לפוטנציאל השמש של סביבתם, כלי העצמה המאפשר בחירות אנרגיה מושכלות.

כמו אלנה, חוקרת במעבר אנרגיה, מסכמת ברהיטות: "PVGIS מגלם בצורה מושלמת את רוח החדשנות האירופית בשירות טובת הכלל. על ידי הפיכת נתונים מדעיים מורכבים למידע נגיש וניתן לפעולה, היא מסייעת באופן קונקרטי לבנות עתיד אנרגיה בר -קיימא ומבוזר יותר. "

בין אם אתה מגלה PVGIS כיום או שהשתמשו בו במשך שנים, דבר אחד בטוח: כלי זה ימשיך להתפתח ולצמוח, ומשקף את ההתקדמות של מגזר סולארי המתפתח במהירות ולתמוך במעבר האנרגיה הגלובלי עם הדיוק והאמינות שלשמה הוא ידוע.

מאמר זה נכתב בשיתוף עם רגיל PVGIS משתמשים ברחבי אירופה, צפון אמריקה ודרום אמריקה, כולל חוקרים, מתקינים סולאריים וחברות ייעוץ מיוחדות. חוויותיהם ונקודות המבט האמיתיות שלהם העשירו כל קטע במצגת זו.