מהו סימולטור קרינה סולארית לפאנלים סולאריים?
המטרה העיקרית של סימולטור כזה היא לספק אומדני קרינה סולארית מדויקת על בסיס פרמטרים שונים: אוריינטציה, הטיה, זמן בשנה ומכשולים הסובבים. ניתוח זה מאפשר אופטימיזציה של מיקום ותצורה של התקנה פוטו -וולטאית.
סימולטור הקרינה סולארית יעילה חייב לשלב גם וריאציות עונתיות, תנאי אקלים מקומיים וספציפיות גיאוגרפית של כל אזור כדי לספק תוצאות ניתנות לפעולה ואמינות.
מדוע להשתמש בסימולטור הקרנות סולארי לפני ההתקנה?
שימוש בכלי סימולטור סולארי של סולארי מאפשר זיהוי של אוריינטציה מיטבית וזוויות הטיה למקסום לכידת אנרגיה סולארית. ברוב המיקומים, האוריינטציה הפונה לדרום עם הטיה של 30-35 מעלות היא בדרך כלל אופטימלית, אך וריאציות יכולות להועיל בהתאם למיקום ובגילוצי בנייה.
הסימולטור מאפשר בדיקת תצורות שונות וכימות ההשפעה של כל פרמטר על ייצור האנרגיה. ניתוח השוואתי זה עוזר לקבל החלטות מושכלות לגבי תכנון התקנה.
הצללה מהווה את אחד הגורמים הקריטיים ביותר המשפיעים על קרינת הפאנל הסולארי. סימולטור מתקדם מנתח סביבות קרובה ומרחקות כדי לזהות מקורות הצללה פוטנציאליים: עצים, בניינים, תכונות שטח, ארובות.
ניתוח זה עוזר לחזות הפחתת ייצור ולהתאים את עיצוב ההתקנה כדי למזער את השפעת ההצללה.
על ידי מתן נתונים מדויקים על הקרנות סולאריות זמינות, הסימולטור מאפשר גודל התקנה נכון לפי צרכי האנרגיה ויעדי הייצור. גישה זו נמנעת מגודל יתר יקר או גודל מתחת לגודל.
קריטריונים לסימולטור מצוין בהקרנות סולאריות
האמינות של סימולטור קרינה סולארית תלויה בעיקר באיכות הנתונים המטאורולוגיים שלו. הכלים הטובים ביותר משתמשים במאגרי מידע המכסים כמה עשורים, שמקורם בתחנות מזג אוויר רשמיות ונתוני לוויין ברזולוציה גבוהה.
נתונים אלה חייבים לכלול הקרנה ישירה ומפוזרת, טמפרטורות, כיסוי ענן וכל הפרמטרים האקלימיים המשפיעים על חשיפה סולארית. גרגיריות גיאוגרפית היא גם מכריעה לכידת וריאציות מקומיות.
סימולטור בעל ביצועים גבוהים משלב נתונים טופוגרפיים מדויקים כדי לנתח את ההשפעה על השטח על הקרנות סולארית. גובה, חשיפת רוח וסמיכות לגופי מים משפיעים על תנאי ההקרנות המקומיים.
על הכלי לנתח את הסביבה המיידית באמצעות תמונות לוויין ברזולוציה גבוהה כדי לזהות מכשולים ומקורות הצללה.
המורכבות של חישובי ההקרנה לא צריכה לתרגם לממשק מסובך. הסימולטורים הטובים ביותר מציעים גישה מודרכת עם הדמיות ברורות והסברים חינוכיים.
הממשק אמור לאפשר שינוי קל של פרמטרים (אוריינטציה, הטיה, סוג לוח) והדמיה מיידית של ההשפעה על ההקרנות וייצור המשוער.
על אלגוריתמי חישוב לשלב את ההתקדמות המדעית האחרונה במודלים סולאריים. זה כולל דגמי טרנספורמציה, חישובי זווית סולארית ותיקונים אטמוספריים.
דיוק חישוב הצללה חשוב במיוחד, מכיוון שאפילו הצללה חלקית יכולה להפחית משמעותית את ייצור ההתקנה הפוטו -וולטאית.
PVGIS: סימולטור ההקרנות הסולארי
PVGIS 5.3 עומד ככלי סימולטור ההקרנות הסולארי בהתייחסות באירופה. כלי זה פותח על ידי ארגוני מחקר אירופיים, נהנה ממאגרי נתונים מטאורולוגיים יוצאי דופן ואלגוריתמי חישוב מדויקים במיוחד.
הכלי משתמש בנתוני הקרנה סולארית המכסים את כל אירופה ברזולוציה גיאוגרפית עדינה. זה משלב וריאציות טופוגרפיות, תנאי אקלים מקומיים, ואת הספציפיות של כל אזור כדי לספק אומדני קרנות מדויקים להפליא.
PVGIS 5.3 מאפשר ניתוח הקרנות על פני אוריינטציות והטיה שונות, הדמיה של וריאציות עונתיות וגישה לנתונים לפי שעה לניתוח חשיפה סולארית מפורטת.
PVGIS24 מייצג את ההתפתחות המודרנית של סימולטורי הקרנות סולאריים עם ממשק משתמש מעוצב מחדש ופונקציות מתקדמות. נגיש ישירות מדף הבית, זה PVGIS24 מחשבון סולארי משלב ניתוח הקרנות וסימולציה של ייצור בכלי משולב.
הגרסה החינמית של PVGIS24 מאפשר ניתוח של קרינת קטע גג וייצוא תוצאות בפורמט PDF. גרסה זו כוללת גם גישה ישירה ל PVGIS 5.3 למשתמשים שרוצים נתוני הקרנות גולמיים.
גרסאות מתקדמות של PVGIS24 להציע פונקציות מתוחכמות לניתוח הקרנות סולאריות:
- ניתוח רב-קטעים: הערכת הקרנות על עד 4 קטעי גג עם שונים אוריינטציות
- חישוב הצללה מפורט: ניתוח מדויק של השפעת המכשולים על הקרנות סולארית
- נתונים לפי שעה: גישה לפרופילי הקרנות של שעה לשעה
- השוואה זמנית: ניתוח וריאציות הקרנות לאורך מספר שנים
מתודולוגיית ניתוח הקרנות סולאריות
התחל על ידי הגדרת מיקום הפרויקט שלך במדויק. הכתובת המדויקת חשובה מכיוון שההקרנות השמשית יכולה להשתנות באופן משמעותי אפילו לאורך מרחקים קצרים, במיוחד באזורים הרריים או חוף.
השתמש בכלי המיקום הגיאוגרפי המשולב של הסימולטור כדי להבטיח דיוק קואורדינטות גיאוגרפיות.
הגדירו במדויק מאפייני פני התקנה: אוריינטציה (אזימוט), הטיה ושטח פנים זמין. פרמטרים אלה משפיעים ישירות על הקרנות שהתקבלו על ידי לוחות.
אם לגג שלך יש אוריינטציות מרובות, נתח כל קטע בנפרד כדי לייעל את ההתקנה הכוללת.
זהה את כל המכשולים שיכולים ליצור הצללה: עצים, מבנים שכנים, ארובות, אנטנות. ניתוח סביבתי הוא קריטי מכיוון שהצללה יכולה להפחית באופן דרסטי את ההקרנות האפקטיביות.
השתמש בפונקציונליות של ניתוח ההצללה של הסימולטור כדי לכמת את ההשפעה של כל מכשול על הקרנות סולארית שנתית.
בדוק תצורות שונות (אוריינטציה, הטיה) כדי לזהות את ההקרנות הסולארית המקסימאלית הזמינה. הסימולטור מאפשר השוואה קלה של תרחישים מרובים.
שקול אילוצים טכניים ואסתטיים כדי למצוא את הפשרה הטובה ביותר בין הקרנות אופטימלית לכדאיות מעשית.
פירוש תוצאות הקרנות סולאריות
הקרנה סולארית באה לידי ביטוי בקוט"ש/מ"ר/שנה ומייצגת את כמות האנרגיה הסולארית שהתקבלה למ"ר מדי שנה. הערכים משתנים בין 1100 קוט"ש/מ"ר לשנה באזורים הצפוניים ליותר מ 1400 קוט"ש/מ"ר לשנה באזורים הדרומיים.
סימולטור ההקרנות הסולארי מספק נתונים אלה בהתאם לאוריינטציה והטיה שנבחרו, ומאפשר הערכה של הפוטנציאל הסולארי של ההתקנה שלך.
הקרנות סולארית משתנה במידה ניכרת לפי העונה. בחורף ההקרנה יכולה להיות נמוכה פי 5 מהקיץ. יש לקחת בחשבון וריאציה זו לצורך ציפוי גודל התקנה וריאציה של ייצור נכון.
הסימולטור מספק נתונים חודשיים המאפשרים ניתוח של וריאציות אלה ואופטימיזציה של אסטרטגיית אנרגיה.
הצללה מפחיתה את הקרנות השמש היעילות ויכולה להשפיע על הייצור ב- 5% עד 50% בהתאם לחומרה. הסימולטור מכמת את ההשפעה הזו ומזהה את התקופות המושפעות ביותר.
ניתוח זה מסייע להחליט על פתרונות טכניים (אופטימיזרים, מיקרו-ממירים) או על שינויים בתכנון כדי למזער את השפעת ההצללה.
אופטימיזציה של קרינת סולארית לפאנלים סולאריים
אמנם האוריינטציה הפונה לדרום היא בדרך כלל אופטימלית, אך מצבים מסוימים עשויים להפיק תועלת מכיוונות קיזוז מעט. סימולטור קרינה סולארית מכמת את ההשפעה של וריאציות אלה.
להתקנות המיועדות לצריכה עצמית, האוריינטציה של דרום-מזרח או דרום-מערב עשויה להעדיף אם היא תואמת טוב יותר את פרופילי הצריכה.
הטיה אופטימלית משתנה לפי קו הרוחב והשימוש המיועד. הסימולטור מאפשר לבחון הטיה שונה ולזהות את ההקרנות המקסימאליות למצבך הספציפי.
אילוצי בניין מגבילים לעתים קרובות את בחירות האוריינטציה ואת הטיה. הסימולטור עוזר להעריך את ההשפעה של אילוצים אלה על קרינת השמש ומזהה את פתרונות הפשרה הטובים ביותר.
סימולטור סולארי מתקדם סימולטור שימוש במקרים
עבור מבנים עם גגות מרובים או כיוונים מגוונים, סימולטור מתקדם מאפשר ניתוח עצמאי של כל קטע. גישה זו מייעשת את ההתקנה הכוללת בהתחשב בספציפיות של כל אזור.
THE תוכניות פרימיום, מקצוען ומומחים של PVGIS24 מציעים פונקציות ניתוח מרובות קטעים אלה עם עד 4 אוריינטציות שונות.
התקנות הרכבה קרקעית מציעות גמישות רבה יותר להתמצאות והטיה. סימולטור ההקרנות השמש מסייע בזיהוי תצורה אופטימלית בהתחשב באילוצי שטח וסביבה.
Agrivoltaics דורש ניתוח הקרנות מפורט כדי לייעל את ייצור האנרגיה תוך שמירה על תנאים חקלאיים. הסימולטור מאפשר הערכה של תצורות לוח שונות.
מגבלות וניתוח משלים
סימולטורי הקרנות סולאריים מציעים דיוק מצוין (90-95%) לתנאים סטנדרטיים, אך מצבים מסוימים מסוימים עשויים לדרוש ניתוח משלים באתר.
הסביבה יכולה להתפתח לאורך זמן (גידול עצים, בנייה חדשה). חשוב לקחת בחשבון את ההתפתחות הפוטנציאלית הללו במהלך ניתוח ההקרנות.
לפרויקטים חשובים, נותר מומלץ לאימות שדה של ניתוח ההקרנות על ידי איש מקצוע מוסמך.
התפתחות טכנולוגית של סימולטורים
סימולטורים עתידיים ישלבו אלגוריתמי AI כדי לשכלל תחזיות הקרנות על ידי ניתוח נתוני ביצועים מהתקנות אמיתיות.
שיפור מתמשך של נתוני לוויין מאפשר ניתוח מדויק יותר ויותר של סביבה ותנאי ההקרנות המקומיים.
פיתוח דגמי תלת מימד מתוחכמים משפר את ניתוח ההצללות ואת חיזוי ההקרנות בגיאומטריות מורכבות.
מַסְקָנָה
הגרסה החינמית של PVGIS 5.3 מושלם לניתוח ההקרנות הראשוני, ואילו PVGIS24 מציע פונקציות מודרניות ואפשרויות ייצוא לצרכים מתקדמים יותר. עבור פרויקטים מורכבים או מקצועיים, תוכניות בתשלום מספקות כלים מתוחכמים לניתוח חלקים מרובי קטעים וחישוב הצללה מפורט.
הנקודה המהותית היא בחירת כלי המבוסס על נתונים מטאורולוגיים אמינים, הצעת ממשק אינטואיטיבי ומספקת רמת הפרטים המותאמת לפרויקט שלך. ניתוח הקרנות מדויק מהווה את הבסיס לכל פרויקט סולארי מצליח ורווחי.
שאלות נפוצות - שאלות נפוצות
- ש: מה ההבדל בין הקרנה ישירה ומפוזרת בסימולטור קרינה סולארית?
א: הקרנה ישירה מגיעה ישירות מהשמש, בעוד שהקרנה מפוזרת באה לידי ביטוי באטמוספרה ועננים. סימולטור טוב מנתח את שני הרכיבים להערכת ההקרנה הכוללת המדויקת. - ש: כיצד סימולטור הקרנות סולאריות מהוות וריאציות אקלימיות?
א: סימולטורים השתמש בנתונים מטאורולוגיים היסטוריים שנמשכים 10-30 שנה כדי לשלב וריאציות אקלימיות רגילות ו ספק אומדני הקרנות ממוצעים אמינים. - ש: האם ניתן לנתח את ההקרנות עבור סוגים שונים של לוחות סולאריים?
א: כן, סימולטורים לאפשר בחירה של טכנולוגיות שונות (מונוקריסטליות, פוליקריסטליות, דו -פנים) חישובים על פי מאפייני כל סוג פאנל. - ש: לאיזה דיוק ניתן לצפות מסימולטור קרינה סולארית?
א: אֵיכוּת סימולטורים כמו PVGIS מציעים דיוק של 90-95% להערכת הקרנת סולארית, שהיא ברובה מספיק לתכנון התקנה פוטו -וולטאית. - ש: כיצד לנתח את ההקרנות על גג עם אוריינטציות מרובות?
א: מִתקַדֵם סימולטורים מאפשרים ניתוח נפרד של כל קטע גג עם האוריינטציה הספציפית שלו ואז משלבים תוצאות לניתוח גלובלי אופטימי. - ש: האם סימולטורים מהווים את התפתחות ההקרנות עם שינויי אקלים?
א: נוֹכְחִי סימולטורים משתמשים בנתונים היסטוריים ואינם משלבים ישירות תחזיות אקלים עתידיות. מומלץ לכלול מרווח בטיחות בתחזיות. - ש: האם יש לבטל מחדש את ניתוח ההקרנות אם הסביבה משתנה?
א: כן, זה רצוי לבצע ניתוח מחדש אם מתרחשים שינויים משמעותיים (בנייה חדשה, גידול עצים, גג שינויים) מכיוון שהם יכולים להשפיע על הקרנות השמש. - ש: כיצד לאמת תוצאות סימולטור הקרנות סולאריות?
א: השווה תוצאות ממספר כלים, אמת עקביות עם מתקנים דומים באזורך והתייעץ עם איש מקצוע עבור פרויקטים חשובים או מורכבים.