השוואה בין תצורות פוטו -וולטאיות שונות עם PVGIS: אמנות אופטימיזציה סולארית

כשהתחלתי לתכנן מתקנים פוטו -וולטאיים לפני חמש עשרה שנה, השוואת תצורות שונות הייתה כמעט עניין של אינטואיציה. סמכנו על כללים אמפיריים, חישובים גסים ועל ניסיון שדה נרחב. הגעתו של PVGIS הפך גישה מלאכותית זו למדע מדויק, ומאפשר לנו לחקור למעשה עשרות תצורות לפני התקנת הפאנל הראשון. מהפכה מתודולוגית זו לא רק שיפרה את ביצועי המערכת, אלא גם הגדילה מאוד את אמון הלקוחות בהמלצותינו.

אמנות ההשוואה הסולארית: מדוע זה חיוני

לפני שאתה צולל פנימה PVGISהפרטים הטכניים, בואו ניקח רגע להבין מדוע השוואת תצורות שונות היא כל כך בסיסית לכל פרויקט פוטו -וולטאי.

מעבר לדרום: המיתוס של תצורה יחידה

"כל מה שאתה צריך זה להתמודד עם הפאנלים המגיעים דרומה עם הטיה של 30 מעלות" - דיוני פשטות יתר של הפשטות השלטות יותר מזמן. המציאות ניואנסת הרבה יותר, כפי שגיליתי במהלך פרויקט מגורים ליד ליון.

בעל הבית, פייר, היה משוכנע שהגג שלו במזרח -מערב אינו מתאים לפוטו וולטאים. "יכול באותה מידה לחכות עד שאוכל לבצע מחדש את הגג," הוא אמר לי בפגישה הראשונה שלנו. באמצעות PVGIS כדי להשוות תצורות שונות, הדגמתי כי מתקנה מפוצלת בשני מדרונות הגג תייצר רק 12% פחות ממערך היפותטי הפונה לדרום, תוך שהיא מציעה חלוקת ייצור מאוזנת יותר לאורך היום-יתרון משמעותי לפרופיל הצריכה העצמית שלו.

"מה שנראה כמו החיסרון התברר כהזדמנות", אמר לי פייר שישה חודשים לאחר ההתקנה, שמח לראות את תפוקתו השמשית מתיישר בצורה מושלמת עם צרכי האנרגיה שלו בבוקר ובערב.

המשוואה המורכבת של אופטימיזציה סולארית

הביצועים של התקנה פוטו -וולטאית תלויים בשלל גורמים תלויים זה בזה:

• אוריינטציה של מודול והטיה
• טכנולוגיית לוח המשמשת
• תצורת הרכבה (רכוב על גג, BIPV, רכוב קרקע)
• תנאי אקלים מקומיים
• אילוצי הצללה קרובים ומרוחקים
• פרופיל צריכת אנרגיה
• שיקולים כלכליים ואסתטיים

ניתן להתאים כל אחד מהפרמטרים הללו, ויוצר מספר כמעט אינסופי של שילובים אפשריים. בלי כלי כמו PVGIS, בחינת אפשרויות אלה באופן שיטתי יהיה כמעט בלתי אפשרי.

כמו סופיה, מהנדס סולארי בברצלונה, מסביר: "לפני כן PVGIS, נוכל לחקור רק שתיים או שלוש תצורות בגלל אילוצי זמן וכלים. כיום, אנו יכולים להשוות בקלות תריסר ולזהות את זה שבאמת ממקסם את ערך הפרויקט עבור הלקוח. "

PVGIS כמעבדה וירטואלית: מתודולוגיית השוואה

PVGIS הופך את המחשב שלך למעבדת ניסויים סולארית אמיתית, ומאפשר לך לבדוק השערות שונות מבלי לעזוב את שולחן העבודה שלך.

הקמת תצורת הפניה

השלב הראשון בהשוואה אפקטיבית הוא לקבוע תצורת התייחסות שכנגדה יימדדו כל האחרים. לפרויקט מסחרי בגרמניה התחלתי בדגמן את הפיתרון "הקלאסי": פונה דרומה, הטיה 35 מעלות, מודולי סיליקון גבישיים סטנדרטיים.

התייחסות זו שימשה נקודת הבקרה להערכת חלופות. "זה כמו להגדיר שליטה בניסוי מדעי", מסביר תומאס, חוקר אנרגיה מתחדשת. "בלי ההתייחסות הנפוצה הזו, ההשוואה מאבדת רלוונטיות."

PVGIS מקל על גישה זו על ידי כך שתאפשר לך לשמור את פרמטרי ההתייחסות שלך ואז לצבוט אותם בזה אחר זה כדי למדוד את ההשפעה הספציפית של כל משתנה.

בידוד משתנים לניתוח משמעותי

המפתח להשוואה אפקטיבית הוא שינוי פרמטר אחד בלבד בכל פעם. בפרויקט Agrivoltaic בדרום ספרד, בדקנו בשיטתיות את ההשפעה של גובה ההתקנה השונים על תפוקת האנרגיה תוך שמירה על כל שאר הפרמטרים קבועים.

גישה זו אפשרה לנו לזהות גובה אופטימלי של 4.2 מטרים שמקסים את הייצור החשמלי ואת התשואה החקלאית מתחת ללוחות. "ללא ניתוח פרמטרי קפדני, כנראה שהיינו בוחרים 3 מטרים סטנדרטיים, ומקריבים כמעט 7% מהייצור השנתי", נזכר חואן, האגרונום בפרויקט.

PVGIS24 במיוחד מאפשר שיטה זו עם תכונת ההשוואה שלה לצד זה, ומאפשר הדמיה סימולטנית של תוצאות תצורות שונות.

הדמיית הבדלים עונתיים

אחד מ PVGISהחוזקות העיקריות בניתוח השוואתי הן יכולתה להציג מגמות ייצור לאורך כל השנה. מימד זמני זה חושף לעתים קרובות ניואנסים בלתי נראים בסכומים שנתיים פשוטים.

עבור בית משני בפרובאנס, תפוס בעיקר בקיץ, השווינו שתי תצורות: האחת אופטימלית לייצור שנתי כולל, השנייה לתפוקת קיץ שיא. ההבדל בתשואה השנתית היה מינימלי (3%), אך תצורת "הקיץ" הניבה 14% יותר חשמל בחודשי התפוסה, והגדילה משמעותית את הצריכה העצמית ואת הרווחיות של הפרויקט.

"החודשי PVGIS גרפים היו מכריעים בגלל ההחלטה שלי ", אומר בעל הבית, קלייר." לראות בדיוק איך הייצור מיושר עם תקופות הנוכחות שלי שינה את השקפתי על הפרויקט. "

מחקרי מקרה: כאשר ההשוואה חושפת את הבלתי צפוי

השוואה שנערכה עם PVGIS לפעמים מניבים תוצאות מפתיעות המאתגרות הנחות ופותחות נקודות מבט חדשות.

מקרה הבניין העירוני בברצלונה

פרויקט בלתי נשכח במיוחד כלל בניין מגורים במרכז ברצלונה. מרפסת הגג הציעה שטח מוגבל, והיינו צריכים לקבוע את התצורה האופטימלית להפעלת אזורים משותפים.

השווינו שלוש גישות עם PVGIS:

1 • פאנלים נוטים ב 35 מעלות פונים דרומה (תצורה "קלאסית")

2 • לוחות שטוחים על המרפסת (0 ° הטיה)

3 • מערכת מזרח-מערב עם לוחות מוטה 10 ° גב אל גב אל גב

ההפתעה הגיעה מהאפשרות השלישית, לעתים נדירות נחשבה באותה תקופה. למרות שהיא ייצרה 8% פחות אנרגיה בשנה מההתקנה הקלאסית, היא אפשרה קיבולת מותקנת יותר של 70% באותה טביעת רגל, וכתוצאה מכך תשואה כוללת גבוהה משמעותית. בנוסף, הייצור היומי המאוזן יותר תואם את צרכי הבניין בצורה מושלמת.

"השוואה זו שינתה לחלוטין את הגישה שלנו למתקנים עירוניים", מודה מיגל, אדריכל הפרויקט. "לְלֹא PVGIS, לעולם לא היינו שוקלים ברצינות את התצורה הזו, שהפכה מאז לסטנדרט שלנו לטרסות על הגג. "

אניגמה בקתת האלפינית

מקרה מרתק נוסף כלל בקתה מבודדת באלפים השוויצריים, המשמש בעיקר בחורף כנסיגת סקי. הבעלים רצה למקסם את האוטונומיה האנרגטית בתקופה הקריטית של ביקוש חימום גבוה אך אור שמש נמוך.

השתמשנו PVGIS כדי להשוות תצורות שונות באופן קיצוני:

1 • מערכת גג סטנדרטית (35 ° דרום)

2 • לוחות כמעט אנכיים (70 ° דרום)

3 • לוחות אנכיים בחזית הדרומית

4 • שילוב של לוחות גג וחזית

התוצאות העלו את הציפיות שלנו: תצורת החזית האנכית, הנחשבת בדרך כלל תת -אופטימלית, ייצרה פי 2.8 יותר אנרגיה בדצמבר ובינואר מאשר ההתקנה הסטנדרטית. ההבדל הדרמטי הזה נבע מהשתקפות שלג וזווית השכיחות האופטימלית של שמש חורפית נמוכה.

"PVGIS איפשר לנו לכמת במדויק את מה שהניסיון המקומי הציע ", מסביר האנס, מתקין המתמחה באזורים הרריים." כעת אנו ממליצים באופן שיטתי במתקנים מעורבים של גג-גג עבור בקתות בגובה גבוה, המגובות בנתוני בטון כדי להצדיק גישה לא שגרתית זו. "

דילמת מעקב השמש בפורטוגל

עבור פרויקט חקלאי באזור אלנטג'ו של פורטוגל, השאלה הייתה האם להשקיע במעקב סולארי ולא בהתקנה קבועה. האינטואיציה הציעה רווח משמעותי, אך העלות הנוספת הייתה משמעותית.

באמצעות PVGIS, השווינו בדיוק:

1 • התקנה קבועה אופטימלית (פונה דרומה, 30 °)

2 • גשש עם ציר יחיד (מזרח-מערב)

3 • גשש ציר כפול (מלא)

הסימולציה חשפה כי הגשש עם ציר יחיד הציע רווח ייצור של 27% על פני המערכת הקבועה, ואילו הציר הכפול הוסיף רק 4% יותר. ניתוח מדויק זה הצדיק השקעה במערכת ציר יחיד תוך שלילת האפשרות המורכבת יותר של ציר כפול.

"ללא השוואה מפורטת זו, יכול להיות שבחרנו את הפיתרון הפשוט ביותר מתוך זהירות או המורכבים ביותר מתוך אמון יתר טכנולוגי", מודה אנטוניו, בעל החווה. "PVGIS עזר לנו למצוא את האיזון הנכון בין השקעה לביצועים. "

טכניקות השוואה מתקדמות עם PVGIS

מעבר להשוואה בסיסית, PVGIS מציע תכונות מתקדמות המעדיפות משמעותית ניתוח השוואתי.

שילוב היבטים כלכליים בהשוואה

PVGIS24 מאפשר לך לכלול פרמטרים כלכליים בניתוח השוואתי, להמיר קילוואט שעות ליורו או דולר-שפה לעתים קרובות משכנעת יותר עבור מקבלי ההחלטות.

לפרויקט תעשייתי באיטליה השווינו טכנולוגיות מודול שונות (סטנדרטיות, יעילות גבוהה, דו-פנים) לא רק מבחינת הייצור אלא גם החזר ההשקעה. אם כי מודולים דו -פנים עולים 15% יותר, PVGIS סימולציה הראתה כי הם קיצרו את תקופת ההחזר ב -8 חודשים בזכות התפוקה המעולה שלהם.

" PVGISתרשימי השוואה בין תזרים מזומנים שנוצרו היו מכריעים לשכנע את הדירקטוריון שלנו ", אומר ג'וליה, מנהל התפעול." ראיית המסלול הפיננסי בן 25 שנה הפך את היתרון של המודולים הדו-סיביים באופן מיידי למרות העלות הגבוהה יותר שלהם. "

השוואה בין ביצועים בעולם האמיתי

חשוב במיוחד PVGIS התכונה היא היכולת שלה לשלב נתוני מזג אוויר מפורטים בהשוואה, כולל טמפרטורה, כיסוי ענן וגורמים אחרים המשפיעים על הביצועים.

לפרויקט במרוקו השווינו בטכנולוגיות מודולים שונות באופן ספציפי לגבי התנהגותן בחום קיצוני. הדמיה חשפה כי כמה מודולים איבדו עד 22% מהיעילות התיאורטית שלהם בימים החמים ביותר, בעוד שאחרים מיועדים לאקלים חם הגבילו את ההפסד הזה ל -14%.

"השוואת התנאים האמיתיים הזה חסכה לנו טעות יקרה", מאשר ראצ'יד, מפתח הפרויקט. "המודולים שנראו הכי טוב על הנייר הוכיחו פחות מתאימים לאקלים הספציפי שלנו."

ניתוח השפעת הצללה בתצורות שונות

הצללה היא לרוב עקב האכילס של מתקנים פוטו -וולטאיים. PVGIS מאפשר לך להשוות בין אסטרטגיות שונות כדי למזער את השפעתו.

לפרויקט מגורים המוקף בעצים בגרמניה, השתמשנו PVGIS להשוות שלוש גישות:

1 • מערכת סטנדרטית עם מהפך מרכזי

2 • מיטבי כוח בכל לוח

3 • מיקרו -ממירים

הדמיה הראה כי בתרחיש הספציפי להפיעה חלקית זו, תמיסת המיקרו-ממיר תייצר 18% יותר חשמל במשך 25 שנה, ותצדיק בקלות את העלות הראשונית הגבוהה יותר שלו.

"מה ששכנע אותי היה לראות את ההבדל בהפקה בחודש," מסביר מרקוס, בעל הבית. "בחודשי החורף, כאשר השמש נמוכה והצללים ארוכים, הפער הגיע ל 27% - בדיוק כשאני צריך חשמל הכי הרבה."

טיפים מעשיים להשוואה יעילה

אחרי מאות פרויקטים המשתמשים PVGIS ככלי השוואה, פיתחתי כמה שיטות עבודה מומלצות שיכולות לחסוך לך זמן יקר.

מבנה את הגישה ההשוואתית שלך

כדי להימנע מללכת לאיבוד באינספור אפשרויות, נקט בגישה מובנית:

1 • הגדר בבירור את היעדים העיקריים שלך (מקסום ייצור שנתי? אופטימיזציה לעונות ספציפיות? ממזער את ההשקעה הראשונית?)

2 • קבע תצורת התייחסות מציאותית המותאמת לאתר

3 • חקור וריאציות לפי קטגוריה (אוריינטציה/הטיה, טכנולוגיות, מערכות הרכבה)

4 • תיעדו באופן שיטתי כל תוצאות סימולציה

עבור פרויקט קהילתי בצרפת, גישה זו אפשרה לנו לחקור 18 תצורות שונות ביום אחד, תוך זיהוי פיתרון שהגדיל את הייצור ב -12% ללא עלות נוספת.

"הקפדה מתודולוגית עושה את כל ההבדל", מאשרת איזבל, מהנדסת סולארית. "ללא מבנה, אתה מסתכן בהשוואה בין תצורות באקראי וחסרות אופטימיזציות חשובות."

הימנעות ממלכודות השוואה נפוצות

כמה טעויות חוזרות ונשנות לעתים קרובות בניתוחים השוואתיים:

• השוואה בין יכולות שונות המותקנות מבלי לנרמל תוצאות
• הזנחת הפסדי מערכת שעשויים להשתנות לפי תצורה
• התמקדות אך ורק בייצור שנתי תוך התעלמות מהפצה זמנית
• שוכח לכלול שיעורי השפלה ספציפיים לטכנולוגיה

במהלך אימונים הובלתי עבור מתקינים בספרד, משתתף אחד שיתף אנקדוטה מספרת: "הייתי משוכנע שמצאתי את התצורה המושלמת עד שהבנתי שהשווה מערכת של 5 קילוואט למערכת 4.8 קילוואט בלי לנרמל תוצאות. שגיאה של 4% יכולה הייתה להנחות את הלקוח שלי לעבר פיתרון תת -אופטימלי."

העברת תוצאות השוואתיות ביעילות

ההשוואה הטובה ביותר חשובה רק אם מקבלי ההחלטות מבינים זאת. PVGIS24 מציע מספר כלי הדמיה המאפשרים תקשורת:

• תרשימים זה לצד זה להשוואה חזותית מיידית
• טבלאות סיכום המדגישות הבדלי מפתח
• דוחות מותאמים אישית הכוללים את האלמנטים הרלוונטיים ביותר

לפרויקט עירוני באיטליה, הכנו דוח השוואתי מפושט שאיפשר למועצת העיר לקבל החלטה מושכלת למרות המורכבות הטכנית של הנבדק. "PVGIS הדמיות הפכו דיון טכני לוויכוח שכולם יוכלו לעקוב אחריהם ", נזכר פאולו, חבר מועצה." אפילו חברים שאינם טכניים הבינו את היתרונות והחסרונות של כל אפשרות. "

מסקנה: השוואה כמפתח למצויינות סולארית

היכולת להשוות ביעילות תצורות פוטו -וולטאיות שונות עשויה להיות PVGISהתרומה היקרה ביותר לתעשיית השמש. על ידי הפיכת הנחות לנתוני בטון, כלי זה מאפשר לך לייעל כל התקנה בהתאם לאילוצים וההזדמנויות הספציפיות שלה.

כפי שמריה, יועצת אנרגיה מתחדשת עם ניסיון של למעלה מ 25 שנה, מסכמת באלגנטיות: "לפני כן PVGIS, עיצבנו התקנות סולאריות סטנדרטיות. כיום אנו יוצרים פתרונות בהתאמה אישית המתאימים באופן מושלם לכל אתר וצורך. מעבר זה לעבר התאמה אישית אופטימלית מייצג את הבגרות האמיתית של הענף שלנו. "

בין אם אתה מקצוען מעודן את ההצעות שלך או בעל בית הבוחן אפשרויות לנכס שלך, PVGIS מציע מעבדה וירטואלית ללא תחרות. המהפכה הסולארית הבאה אולי לא תגיע מטכנולוגיית פאנלים חדשה אלא מהיכולת הקולקטיבית שלנו לייעל כל התקנה באמצעות השוואה שיטתית ומונעת נתונים.

מאמר זה נכתב בשיתוף עם מהנדסים סולאריים, מתקינים ו PVGIS משתמשים ברחבי אירופה, צפון אמריקה ודרום אמריקה. חוויותיהם ונקודות המבט שלהם בעולם האמיתי העשירו כל קטע בחקירה השוואתית זו.