Salīdzinot dažādas fotoelementu konfigurācijas ar PVGIS: Saules optimizācijas māksla

Kad es sāku projektēt fotoelektriskās instalācijas apmēram pirms piecpadsmit gadiem, dažādu konfigurāciju salīdzināšana bija gandrīz intuīcijas jautājums. Mēs paļāvāmies uz empīriskiem noteikumiem, aptuveniem aprēķiniem un plašu pieredzi uz lauka. Ierašanās PVGIS pārveidoja šo amatniecisko pieeju precīzā zinātnē, ļaujot mums pirms pirmā paneļa instalēšanas mums praktiski izpētīt desmitiem konfigurāciju. Šī metodoloģiskā revolūcija ne tikai uzlaboja sistēmas veiktspēju, bet arī ievērojami palielināja klientu uzticību mūsu ieteikumiem.

Saules salīdzināšanas māksla: kāpēc tā ir būtiska

Pirms ienirt PVGISTehniskā informācija, veltīsim laiku, lai saprastu, kāpēc dažādu konfigurāciju salīdzināšana ir tik fundamentāla ar jebkuru fotoelektrisko projektu.

Ārpus uz dienvidiem: vienas konfigurācijas mīts

“Viss, kas jums nepieciešams, ir saskarties ar paneļiem, kas atrodas uz dienvidiem ar 30 ° slīpumu” - šī pārmērīga vienkāršošana sen dominēja saules enerģijas diskusijās. Realitāte ir daudz niansētāka, kā es atklāju dzīvojamā projekta laikā netālu no Lionas.

Mājas īpašnieks Pjērs bija pārliecināts, ka viņa austrumu un rietumu jumts nav piemērots fotoelementiem. "Varētu arī gaidīt, kamēr es varu pārtaisīt jumtu," viņš man teica mūsu pirmajā sanāksmē. Izmantojot PVGIS Lai salīdzinātu dažādas konfigurācijas, es parādīju, ka instalācijas sadalīšana abās jumta nogāzēs ražos tikai par 12% mazāk nekā hipotētisks uz dienvidiem vērsts masīvs, vienlaikus piedāvājot līdzsvarotāku ražošanas sadalījumu visas dienas garumā-būtisku priekšrocību viņa pašaķīmes profilam.

"Tas, kas šķita kā trūkums, izrādījās iespēja," Pjērs man teica sešus mēnešus pēc uzstādīšanas, priecājoties redzēt, ka viņa saules enerģija ir lieliski saskaņota ar viņa rīta un vakara enerģijas vajadzībām.

Saules optimizācijas sarežģītais vienādojums

Fotoelektriskās instalācijas veiktspēja ir atkarīga no daudziem savstarpēji atkarīgiem faktoriem:

• Moduļa orientācija un slīpums
• Izmantotā paneļu tehnoloģija
• Montāžas konfigurācija (uz jumta uzstādīta, bipv, uz zemes piestiprināta)
• Vietējie klimata apstākļi
• Tuvu un tāliem ēnojuma ierobežojumiem
• Enerģijas patēriņa profils
• Ekonomiski un estētiski apsvērumi

Katru no šiem parametriem var pielāgot, izveidojot gandrīz bezgalīgu skaitu iespējamo kombināciju. Bez tāda rīka kā PVGIS, metodiski šo iespēju izpēte būtu praktiski neiespējama.

Kā skaidro Sofija, saules inženiere Barselonā: “Iepriekš PVGIS, laika un instrumentu ierobežojumu dēļ mēs varētu izpētīt tikai divas vai trīs konfigurācijas. Šodien mēs varam viegli salīdzināt duci un noteikt to, kas patiesi palielina klienta projekta vērtību. ”

PVGIS Kā virtuālā laboratorija: salīdzināšanas metodika

PVGIS Pārvērtiet datoru par īstu saules eksperimentācijas laboratoriju, ļaujot pārbaudīt dažādas hipotēzes, neatstājot galdu.

Atsauces konfigurācijas izveidošana

Pirmais efektīvā salīdzināšanas solis ir noteikt atsauces konfigurāciju, pret kuru tiks izmērīti visi pārējie. Komerciālajam projektam Vācijā es sāku ar “klasiskā” risinājuma modelēšanu: uz dienvidiem vērsts, 35 ° slīpums, standarta kristāliskā silīcija moduļi.

Šī atsauce kalpoja par kontroles punktu alternatīvu novērtēšanai. “Tas ir tāpat kā kontroles iestatīšana zinātniskā eksperimentā,” skaidro Tomass, atjaunojamās enerģijas pētnieks. "Bez šīs kopīgās atsauces salīdzinājumi zaudē atbilstību."

PVGIS Padara šo pieeju vieglu, ļaujot saglabāt atsauces parametrus un pēc tam tos pielāgot pa vienam, lai izmērītu katra mainīgā īpašo ietekmi.

Mainīgu lielumu izolēšana jēgpilnai analīzei

Efektīva salīdzināšanas atslēga ir tikai viens parametrs vienlaikus. Agrivoltu projektā Spānijas dienvidos mēs metodiski izpētījām dažādu uzstādīšanas augstumu ietekmi uz enerģijas jaudu, vienlaikus saglabājot nemainīgu visus pārējos parametrus.

Šī pieeja ļāva mums noteikt optimālu 4,2 metru augstumu, kas zem paneļiem maksimāli palielināja gan elektrisko ražošanu, gan lauksaimniecības ražu. “Bez šīs stingrās parametriskās analīzes mēs, iespējams, būtu izvēlējušies standarta 3 metrus, upurējot gandrīz 7% no gada ražošanas,” atceras Huans, projekta agronoms.

PVGIS24 Īpaši atvieglo šo metodi ar tās salīdzināšanas funkciju, kas vienlaikus vizualizē dažādu konfigurāciju rezultātus.

Vizualizēt sezonālās atšķirības

Viens no PVGISSalīdzinošās analīzes galvenās priekšrocības ir spēja parādīt ražošanas tendences visa gada garumā. Šī laika dimensija bieži atklāj nianses neredzamas vienkāršās gada kopsummā.

Sekundārajai mājai Provansā, kas galvenokārt bija vasarā, mēs salīdzinājām divas konfigurācijas: vienu optimizētu kopējai gada ražošanai, otra - par vasaras maksimālo jaudu. Gada ražas atšķirība bija minimāla (3%), bet “vasaras” konfigurācija bija par 14% vairāk elektrības noslogojuma mēnešos, ievērojami palielinot pašvaldību un projekta rentabilitāti.

“Mēneša PVGIS Grafiki bija izlēmīgi manam lēmumam, ”saka mājas īpašniece Klēra." Precīzi redzot, kā ražošana ir saskaņota ar maniem klātbūtnes periodiem, pārveidoja manu skatījumu uz projektu. "

Gadījumu izpēte: kad salīdzinājums atklāj negaidīto

Salīdzinājumi, kas veikti ar PVGIS Dažreiz dod pārsteidzošus rezultātus, kas izaicina pieņēmumus un atver jaunas perspektīvas.

Pilsētas celtniecības lieta Barselonā

Īpaši neaizmirstams projekts ietvēra dzīvojamo ēku Barselonas centrā. Jumta terase piedāvāja ierobežotu vietu, un mums vajadzēja noteikt optimālo konfigurāciju, lai darbinātu koplietošanas telpas.

Mēs salīdzinājām trīs pieejas ar PVGIS:

1 • Paneļi, kas noliekti 35 ° vērsti uz dienvidiem (“klasiskā” konfigurācija)

2 • Paneļi plakaniski uz terases (0 ° slīpi)

3 • austrumu-rietumu sistēma ar paneļiem, kas noliekti 10 ° atpakaļgaitā

Pārsteigums nāca no trešās varas, kas tolaik reti uzskatīja. Lai arī tas gadā ražoja par 8% mazāk enerģijas nekā klasiskais iestatījums, tas ļāva uz vienu un to pašu nospiedumu, kā rezultātā kopējais ienesīgums bija ievērojami lielāks. Turklāt līdzsvarotāka ikdienas ražošana lieliski atbilda ēkas vajadzībām.

“Šis salīdzinājums pilnībā mainīja mūsu pieeju pilsētas instalācijām,” atzīst projekta arhitekts Migels. “Bez PVGIS, mēs nekad nebūtu nopietni apsvēruši šo konfigurāciju, kas kopš tā laika ir kļuvusi par mūsu standartu jumta terasēm. ”

Alpu vasarnīca

Vēl viens aizraujošs gadījums ietvēra izolētu vasarnīcu Šveices Alpos, ko ziemā izmantoja galvenokārt kā slēpošanas atkāpšanos. Īpašnieks vēlējās maksimāli palielināt enerģijas autonomiju kritiskajā periodā, kad pieprasījums ir liels, bet zems saules gaisma.

Mēs izmantojām PVGIS Lai salīdzinātu radikāli atšķirīgas konfigurācijas:

1 • Standarta jumta sistēma (35 ° uz dienvidiem)

2 • Gandrīz vertikāli paneļi (70 ° uz dienvidiem)

3 • Vertikāli paneļi uz dienvidu fasādi

4 • Jumta un fasāžu paneļu kombinācija

Rezultāti izteica mūsu cerības: vertikālās fasādes konfigurācija, ko parasti uzskata par suboptimālu, decembrī un janvārī saražoja 2,8 reizes vairāk enerģijas nekā standarta instalācija. Šī dramatiskā atšķirība bija saistīta ar sniega refleksiju un zemas ziemas saules optimālo sastopamības leņķi.

VaiPVGIS Atļāva mums precīzi kvantitatīvi noteikt to, ko ieteica vietējā pieredze, ”skaidro Hanss, uzstādītājs, kas specializējas kalnainos apgabalos.“ Tagad mēs sistemātiski iesakām jauktu jumta un façade instalācijas augstas augstuma kalniņiem, ko atbalsta konkrēti dati, lai pamatotu šo netradicionālo pieeju. ”

Saules izsekošanas dilemma Portugālē

Lauksaimniecības projektam Portugāles Alentejo reģionā jautājums bija par to, vai veikt ieguldījumus Solar Trackers, nevis fiksētā instalācijā. Intuīcija ierosināja ievērojamu ieguvumu, bet papildu izmaksas bija ievērojamas.

Lietošana PVGIS, mēs precīzi salīdzinājām:

1 • Optimizēta fiksēta instalācija (uz dienvidiem, 30 °)

2 • vienas ass izsekotājs (austrumu-rietumi)

3 • Divas ass izsekotājs (pilns)

Simulācija atklāja, ka vienas ass izsekotājs piedāvāja 27% ražošanas pieaugumu pār fiksēto sistēmu, savukārt dubultā ass pievienoja tikai par 4% vairāk. Šī precīzā analīze attaisnoja ieguldījumus vienas ass sistēmā, vienlaikus izslēdzot sarežģītāku divkāršās ass variantu.

“Bez šī detalizētā salīdzinājuma mēs, iespējams, izvēlējāmies vienkāršāko risinājumu no piesardzības vai vissarežģītākā ārpus tehnoloģiskās pārliecības,” atzīst lauksaimniecības īpašnieks Antonio. VaiPVGIS palīdzēja mums atrast pareizo līdzsvaru starp ieguldījumiem un sniegumu. ”

Uzlabotas salīdzināšanas metodes ar PVGIS

Ārpus pamata salīdzinājumiem, PVGIS Piedāvā uzlabotas funkcijas, kas ievērojami uzlabo salīdzinošo analīzi.

Iekļaujot ekonomiskos aspektus salīdzinājumā

PVGIS24 Ļauj jums iekļaut ekonomiskos parametrus salīdzinošajā analīzē, pārveidot kilovatstundus par eiro vai dolāriem-valodu, kas bieži ir pārliecinošāka lēmumu pieņēmējiem.

Rūpnieciskajam projektam Itālijā mēs salīdzinājām dažādas moduļa tehnoloģijas (standarta, augstas efektivitātes, bifacial) ne tikai ražošanas, bet arī ieguldījumu atdeves ziņā. Lai gan bifaciālie moduļi maksā par 15% vairāk, PVGIS Simulācija parādīja, ka viņi saīsināja atmaksas periodu par 8 mēnešiem, pateicoties augstākajam rezultātam.

“ PVGIS-Venderētās naudas plūsmas salīdzināšanas diagrammas bija izšķirošas, pārliecinot mūsu valdi, ”saka Giulia, operāciju direktore.“ Redzot, ka 25 gadu finanšu trajektorija padarīja bifaciālo moduļu priekšrocību tūlīt, neskatoties uz to augstākajām avansa izmaksām. ”

Salīdzinot reālās pasaules sniegumu

Īpaši vērtīgs PVGIS Funkcija ir tā spēja integrēt detalizētus laika apstākļu datus salīdzinājumos, ieskaitot temperatūru, mākoņu segumu un citus faktorus, kas ietekmē veiktspēju.

Projektam Marokā mēs salīdzinājām dažādas moduļa tehnoloģijas, īpaši attiecībā uz to izturēšanos ārkārtējā karstumā. Simulācija atklāja, ka daži moduļi karstākajās dienās zaudēja līdz 22% no savas teorētiskās efektivitātes, bet citi, kas paredzēti karstam klimatam, ierobežoja šo zaudējumu līdz 14%.

"Šis reālo nosacījumu salīdzinājums mums ietaupīja dārgu kļūdu," apstiprina projekta izstrādātājs Rachid. "Moduļi, kas vislabāk izskatījās uz papīra, izrādījās mazāk piemēroti mūsu konkrētajam klimatam."

Ietekmes analīze dažādās konfigurācijās

Ēnojums bieži ir Ahileja fotoelektrisko instalāciju papēdis. PVGIS ļauj salīdzināt dažādas stratēģijas, lai samazinātu tās ietekmi.

Dzīvojamo māju projektam, ko ieskauj koki Vācijā, mēs izmantojām PVGIS Salīdzināt trīs pieejas:

1 • Standarta sistēma ar centrālo invertoru

2 • Jaudas optimizatori katrā panelī

3 • mikroinverteri

Simulācija parādīja, ka šajā īpašajā daļējā ēnojuma scenārijā mikroinvertora šķīdums 25 gadu laikā radīs par 18% vairāk elektrības, viegli attaisnojot tās augstākās sākotnējās izmaksas.

“Tas, kas mani pārliecināja, bija redzēt atšķirību no mēneša mēnesī,” skaidro Markuss, mājas īpašnieks. "Ziemas mēnešos, kad saule ir zema un ēnas ir garas, plaisa sasniedza 27% - tieši tad, kad man visvairāk nepieciešama elektrība."

Praktiski padomi efektīviem salīdzinājumiem

Pēc simtiem projektu izmantošanas PVGIS Kā salīdzināšanas rīks esmu izstrādājis dažas labākās prakses, kas var ietaupīt vērtīgu laiku.

Salīdzinošās pieejas strukturēšana

Lai nezaudētu neskaitāmas iespējas, izmantojiet strukturētu pieeju:

1 • skaidri definējiet savus galvenos mērķus (maksimizēt gada ražošanu? Optimizēt konkrētiem gadalaikiem? Samazināt sākotnējos ieguldījumus?)

2 • Izveidojiet vietnei piemērotu reālu atsauces konfigurāciju

3 • Izpētiet variācijas pēc kategorijas (orientācija/slīpums, tehnoloģijas, montāžas sistēmas)

4 • Sistemātiski dokumentē katras simulācijas rezultātus

Kopienas projektam Francijā šī pieeja ļāva mums vienā dienā izpētīt 18 dažādas konfigurācijas, identificējot risinājumu, kas palielināja ražošanu par 12% bez papildu maksas.

“Metodoloģiskā stingrība padara visu atšķirīgu,” apstiprina Saules inženiere Izabelle. "Bez struktūras jūs riskējat salīdzināt konfigurācijas nejauši un trūkst svarīgu optimizāciju."

Izvairoties no kopīgām salīdzināšanas nepilnībām

Dažas kļūdas bieži atkārtojas salīdzinošajās analīzēs:

• Salīdzinot dažādas instalētās spējas, nenormalizējot rezultātus
• Atstājot novārtā sistēmas zaudējumu, kas var atšķirties pēc konfigurācijas
• Koncentrējoties tikai uz gada ražošanu, vienlaikus ignorējot laika izplatīšanu
• Aizmirstot iekļaut tehnoloģijai specifisko degradācijas līmeni

Apmācības laikā es vadīju uzstādītājus Spānijā, viens dalībnieks dalījās ar anekdoti: “Es biju pārliecināts, ka esmu atradis perfektu konfigurāciju, līdz es sapratu, ka es salīdzināju 5 kW sistēmu ar 4,8 kW sistēmu, normalizējot rezultātus. Šī 4% kļūda varēja virzīt manu klientu pret suboptimālu risinājumu.”

Efektīvi komunicēt salīdzinošos rezultātus

Labākais salīdzinājums ir svarīgs tikai tad, ja lēmumu pieņēmēji to saprot. PVGIS24 Piedāvā vairākus vizualizācijas rīkus, kas atvieglo komunikāciju:

• Blakus diagrammas tūlītējai vizuālai salīdzināšanai
• Kopsavilkuma tabulas, kas izceļ galvenās atšķirības
• Pielāgoti pārskati, kas atspoguļo visatbilstošākos elementus

Pašvaldības projektam Itālijā mēs sagatavojām vienkāršotu salīdzinošo ziņojumu, kas ļāva pilsētas domei pieņemt apzinātu lēmumu, neskatoties uz subjekta tehnisko sarežģītību. VaiPVGIS Vizualizācijas pārveidoja tehnisko diskusiju par debatēm, kuras visi varētu sekot, ”atceras padomes loceklis Paolo.“ Pat netehniski locekļi saprata katras varas plusus un mīnusus. ”

Secinājums: salīdzinājums kā Saules izcilības atslēga

Spēja efektīvi salīdzināt dažādas fotoelektriskās konfigurācijas var būt PVGISVisvērtīgākais ieguldījums saules rūpniecībā. Pārvērtot pieņēmumus par konkrētiem datiem, šis rīks ļauj optimizēt katru instalāciju atbilstoši tā īpašajiem ierobežojumiem un iespējām.

Kā Marija, atjaunojamās enerģijas konsultante ar vairāk nekā 25 gadu pieredzi, eleganti apkopo: “Iepriekš PVGIS, mēs izstrādājām standartizētas saules enerģijas instalācijas. Šodien mēs izveidojam pielāgotus risinājumus, kas lieliski piemēroti katrai vietnei un vajadzībām. Šī pāreja uz optimizētu pielāgošanu atspoguļo mūsu nozares patieso briedumu. ”

Neatkarīgi no tā, vai esat profesionāls, uzlabojat savus priekšlikumus vai mājas īpašnieku, kurš pēta jūsu īpašuma iespējas, PVGIS piedāvā nepārspējamu virtuālo laboratoriju. Nākamā Saules revolūcija var nebūt no jaunām paneļu tehnoloģijas, bet gan no mūsu kolektīvās spējas optimizēt katru instalāciju, izmantojot metodiskus, uz datiem balstītus salīdzinājumus.

Šis raksts tika uzrakstīts sadarbībā ar saules inženieriem, uzstādītājiem un PVGIS lietotāji visā Eiropā, Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā. Viņu reālās pasaules pieredze un perspektīvas bagātināja katru šīs salīdzinošās izpētes sadaļu.