Споредување на различни фотоволтаични конфигурации со PVGIS: Уметноста на сончевата оптимизација

Кога започнав да дизајнирам фотоволтаични инсталации пред околу петнаесет години, споредувањето на различни конфигурации беше скоро прашање на интуиција. Се потпиравме на емпириски правила, груби пресметки и долгогодишно искуство на терен. Пристигнувањето на PVGIS го претвори овој занаетчиски пристап во прецизна наука, овозможувајќи ни да направиме практично да истражуваме десетици конфигурации пред да го инсталираме првиот панел. Оваа методолошка револуција не само што ги подобри перформансите на системот, туку и значително ја зголеми довербата на клиентите во нашите препораки.

Уметноста на соларна споредба: Зошто е од суштинско значење

Пред да се нурне во PVGISТехничките детали, ајде да земеме еден момент да разбереме зошто споредувањето на различни конфигурации е толку фундаментално за секој фотоволтаичен проект.

Надвор од јужно-соочување: митот за единствена конфигурација

„Сè што ви треба е да се соочите со панелите што се должат на југ со навалување од 30 °“ - ова преголемо размножување во доминираните дискусии за соларна енергија. Реалноста е далеку поинаква, како што открив за време на станбен проект во близина на Лион.

Сопственикот на домот, Пјер, беше убеден дека неговиот покрив од исток -запад е несоодветен за фотоволтаиците. „Можеби ќе почекам додека не можам да го повторам покривот“, ми рече тој на нашата прва средба. Со употреба PVGIS За да споредам различни конфигурации, покажав дека инсталацијата поделена на двата падини на покривот ќе произведе само 12% помалку од хипотетичката низа на југ со кои се соочува, додека нуди побалансирана дистрибуција на производство во текот на денот-значителна предност за неговиот профил за само-потрошувачка.

„Она што се чинеше како недостаток се покажа како можност“, ми рече Пјер шест месеци по инсталацијата, со задоволство да го видам неговиот сончев исход совршено усогласен со неговите потреби за утринска и вечер енергија.

Сложената равенка на сончевата оптимизација

Изведбата на фотоволтаична инсталација зависи од мноштво меѓузависни фактори:

• Ориентација и навалување на модулот
• Користена панел технологија
• Конфигурација за монтирање (монтиран на покривот, BIPV, монтиран на земја)
• Локални климатски услови
• Близу и далечни ограничувања за засенчување
• Профил на потрошувачка на енергија
• Економски и естетски размислувања

Секој од овие параметри може да се прилагоди, создавајќи скоро бесконечен број на можни комбинации. Без алатка како PVGIS, методично истражувањето на овие опции би било практично невозможно.

Како што објаснува Софија, соларен инженер во Барселона: „Пред тоа PVGIS, можевме да истражиме само две или три конфигурации заради ограничувања на времето и алатките. Денес, можеме лесно да споредиме десетина и да го идентификуваме оној што навистина ја максимизира вредноста на проектот за клиентот “.

PVGIS Како виртуелна лабораторија: Методологија за споредба

PVGIS Го претвора вашиот компјутер во вистинска лабораторија за соларно експериментирање, дозволувајќи ви да тестирате различни хипотези без да ја напуштите вашата работна маса.

Воспоставување референтна конфигурација

Првиот чекор во ефективна споредба е да се воспостави референтна конфигурација против која ќе се мерат сите други. За комерцијален проект во Германија, започнав со моделирање на „класичното“ решение: јужно-соочување, навалување од 35 °, стандардни кристални силиконски модули.

Оваа референца служеше како контролна точка за проценка на алтернативите. „Тоа е како да поставите контрола во научен експеримент“, објаснува Томас, истражувач за обновлива енергија. „Без таа заедничка референца, споредбите ја губат релевантноста“.

PVGIS Го олеснува овој пристап со тоа што ќе ви овозможи да ги зачувате вашите референтни параметри и потоа да ги измешате еден по еден за да го измерите специфичното влијание на секоја променлива.

Изолирање на променливите за значајна анализа

Клучот за ефективна споредба е промена на само еден параметар истовремено. На агролталтаичен проект во јужна Шпанија, методично го истражувавме влијанието на различните височини на инсталација врз производството на енергија, додека ги одржуваме сите други параметри константни.

Овој пристап ни овозможи да идентификуваме оптимална висина од 4,2 метри што го максимизираа и електричното производство и земјоделскиот принос под панелите. „Без таа ригорозна параметарска анализа, веројатно би избрале стандардни 3 метри, жртвувајќи скоро 7% од годишното производство“, се сеќава Хуан, агрономот за проектот.

PVGIS24 Особено го олеснува овој метод со својата карактеристика на рамо до рамо, овозможувајќи истовремена визуелизација на резултатите од различните конфигурации.

Визуелизирање на сезонски разлики

Еден од PVGISГлавните јаки страни во компаративната анализа се неговата способност да ги покаже трендовите на производство во текот на целата година. Оваа временска димензија често открива нијанси невидливи во едноставни годишни вкупни.

За секундарниот дом во Прованса, окупиран главно во лето, споредивме две конфигурации: едната оптимизирана за вкупно годишно производство, а другиот за врвно летно производство. Разликата во годишниот принос беше минимална (3%), но „летната“ конфигурација генерираше 14% повеќе електрична енергија во текот на месеците на зафаќање, значително зајакнување на само-потрошувачката и профитабилноста на проектот.

„Месечно PVGIS Графиконите беа одлучувачки за мојата одлука “, вели сопственикот на домот, Клер.„ Гледајќи точно како производството се усогласи со периодот на присуство го трансформираше моето гледиште за проектот “.

Студии на случај: Кога споредбата го открива неочекуваното

Споредби направени со PVGIS Понекогаш даваат изненадувачки резултати кои ги предизвикуваат претпоставките и отвораат нови перспективи.

Случајот за урбана зграда во Барселона

Особено незаборавен проект вклучуваше станбена зграда во Централна Барселона. Терасата на покривот понуди ограничен простор, а ние требаше да ја утврдиме оптималната конфигурација на обичните области на напојување.

Ние споредивме три пристапи со PVGIS:

1 • Панели навалени на 35 ° свртени до југ („класична“ конфигурација)

2 • Панели рамни на терасата (навалување од 0 °)

3 • Источно-западниот систем со панели навален од 10 ° назад кон назад

Изненадувањето потекнува од третата опција, ретко се разгледува во тоа време. Иако произведе 8% помалку енергија на годишно ниво од класичното поставување, тоа овозможи 70% поголем инсталиран капацитет на истиот отпечаток, што резултира со значително поголем вкупен принос. Покрај тоа, поизбалансираното дневно производство одговараше на потребите на зградата совршено.

„Оваа споредба целосно го смени нашиот пристап кон урбаните инсталации“, признава Мигел, архитектот на проектот. „Без PVGIS, никогаш не би ја разгледале сериозно оваа конфигурација, која оттогаш стана наш стандард за терасите на покривот “.

Енигмата на алпската вила

Друг фасцинантен случај вклучуваше изолирана вила на швајцарските Алпи, што се користи главно во зима како скијање во скијање. Сопственикот сакаше да ја зголеми енергетската автономија за време на критичниот период на голема побарувачка за греење, но мала сончева светлина.

Ние користевме PVGIS Да се ​​споредат радикално различни конфигурации:

1 • Стандарден систем на покривот (35 ° југ)

2 • Скоро вертикални панели (70 ° југ)

3 • Вертикални панели на јужната фасада

4 • Комбинација на панели на покрив и фасада

Резултатите ги зголемија нашите очекувања: вертикалната конфигурација на фасадата, обично се смета за субтопимална, произведе 2,8 пати повеќе енергија во декември и јануари од стандардната инсталација. Оваа драматична разлика се должи на одразот на снегот и оптималниот агол на инциденца на ниско зимско сонце.

„PVGIS ни овозможи прецизно да го измериме она што го предложи локалното искуство “, објаснува Ханс, инсталатор специјализиран за планински области.„ Сега систематски препорачуваме мешани инсталации на покривот-фасада за вила со голема надморска височина, поддржани од бетонски податоци за да го оправдаат овој неконвенционален пристап. “

Дилемата за соларна следење во Португалија

За земјоделски проект во регионот Алентејо во Португалија, прашањето е дали да се инвестира во соларни тракери, отколку во фиксна инсталација. Интуицијата сугерираше значителна добивка, но дополнителните трошоци беа значителни.

Користење PVGIS, ние се споредивме прецизно:

1 • Оптимизирана фиксна инсталација (јужно-соочување, 30 °)

2 • Тракер со една оска (источно-запад)

3 • Тракер со двојна оска (полн)

Симулацијата откри дека трагачот со единечна оска понудила добивка од 27% во однос на фиксниот систем, додека двојната оска додаде само 4% повеќе. Оваа прецизна анализа го оправда инвестирањето во системот со една оска, додека ја исклучуваше покомплексната опција со двојна оска.

„Без оваа детална споредба, можеби ќе го одбравме наједноставното решение од претпазливост или најсложеното од технолошката преголема доверба“, признава Антонио, сопственик на фарма. „PVGIS ни помогна да го најдеме вистинскиот биланс помеѓу инвестициите и перформансите “.

Напредни техники за споредба со PVGIS

Надвор од основните споредби, PVGIS Нуди напредни карактеристики кои значително рафинираат компаративна анализа.

Вклучување на економски аспекти во споредба

PVGIS24 Ви овозможува да вклучите економски параметри во компаративната анализа, претворајќи киловат-часови во евра или долари-јазик честопати поубедлив за носителите на одлуки.

За индустриски проект во Италија, споредивме различни технологии на модули (стандардни, високо-ефикасни, бифацијални) не само во однос на производството, туку и со враќање на инвестициите. Иако бифацијалните модули чинат 15% повеќе, PVGIS Симулацијата покажа дека тие го скратија периодот на отплата за 8 месеци благодарение на нивниот супериорен излез.

„На PVGIS-Генерирани графиконите за споредба на протокот на пари беа пресудни во убедувањето на нашиот одбор “, вели ulулија, директор за операции.„ Гледањето на 25-годишната финансиска траекторија ја направи предноста на бифацијалните модули веднаш јасна и покрај нивната повисока цена однапред “.

Споредба на перформансите во реалниот свет

Особено вредно PVGIS Функцијата е неговата способност да интегрира детални временски податоци во споредби, вклучувајќи температура, покривање на облак и други фактори кои влијаат на перформансите.

За проект во Мароко, споредивме различни технологии на модули специјално во однос на нивното однесување во екстремна топлина. Симулацијата откри дека некои модули изгубиле до 22% од нивната теоретска ефикасност во најжешките денови, додека други дизајнирани за топла клима ја ограничиле таа загуба на 14%.

„Оваа споредба на реалните услови ни заштеди скапа грешка“, потврдува Рахид, развивач на проектот. „Модулите што изгледаа најдобро на хартија се покажаа помалку прилагодени на нашата специфична клима“.

Анализирајќи го влијанието на засенчување во различни конфигурации

Засенчување е често ахиловата пета на фотоволтаични инсталации. PVGIS Ви овозможува да споредите разни стратегии за да го минимизирате неговото влијание.

За станбен проект опкружен со дрвја во Германија, користевме PVGIS Да се ​​споредат три пристапи:

1 • Стандарден систем со централен инвертер

2 • Оптимизатори за напојување на секој панел

3 • Микроинвертери

Симулацијата покажа дека во ова специфично сценарио за делумно засенчување, решението за микроинвертер ќе произведе 18% повеќе електрична енергија во текот на 25 години, лесно оправдувајќи ја нејзината повисока почетна цена.

„Она што ме убеди беше да ја видам разликата во месецот во месецот“, објаснува Маркус, сопственикот на домот. „За време на зимските месеци, кога сонцето е ниско, а сенките се долги, јазот достигна 27% - точно кога најмногу ми треба електрична енергија“.

Практични совети за ефективни споредби

По стотици проекти што користат PVGIS Како алатка за споредба, развив некои најдобри практики што можат да ви заштедат драгоцено време.

Структурирање на вашиот компаративен пристап

За да избегнете да се изгубите во безброј можности, да усвоите структуриран пристап:

1 • Јасно дефинирајте ги вашите примарни цели (максимизирајте го годишното производство? Оптимизирајте за специфични сезони? Минимизирајте почетна инвестиција?)

2 • Воспоставете реална референтна конфигурација прилагодена на страницата

3 • Истражете ги варијациите по категорија (ориентација/навалување, технологии, системи за монтирање)

4 • Систематски документирајте ги резултатите на секоја симулација

За проект во заедницата во Франција, овој пристап ни овозможи да истражиме 18 различни конфигурации во еден ден, идентификувајќи решение што го зголеми производството за 12% без дополнителни трошоци.

„Методолошката строгост ја прави целата разлика“, потврдува Изабел, соларен инженер. „Без структура, ризикувате да ги споредувате конфигурациите по случајни и недостасуваат важни оптимизации“.

Избегнување на вообичаени стапици за споредба

Некои грешки често се повторуваат во компаративни анализи:

• Споредба на различни инсталирани капацитети без нормализирање на резултатите
• Занемарување на загубите на системот што може да варираат според конфигурацијата
• Фокусирајќи се исклучиво на годишното производство додека ја игнорирате временската дистрибуција
• Заборавајќи да ги вклучите стапките на деградација специфични за технологијата

За време на обуката што водев за монтери во Шпанија, еден учесник сподели раскажувачка анегдота: „Бев убеден дека ја најдов совршената конфигурација сè додека не сфатив дека ќе споредив систем од 5 kW со систем од 4,8 kW без да ги нормализира резултатите. Таа грешка од 4% можеше да го насочи мојот клиент кон субтотимално решение“.

Ефективно комуницирање на компаративни резултати

Најдобрата споредба е важна само ако носителите на одлуки го разбираат тоа. PVGIS24 Нуди неколку алатки за визуелизација кои ја олеснуваат комуникацијата:

• Рамо до рамо графикони за непосредна визуелна споредба
• Резиме табели кои ги истакнуваат клучните разлики
• Прилагодени извештаи со најрелевантните елементи

За општински проект во Италија, подготвивме поедноставен компаративен извештај што му овозможи на Градскиот совет да донесе информирана одлука и покрај техничката сложеност на субјектот. „PVGIS Визуелизациите ја претворија техничката дискусија во дебата што секој може да ја следи “, се сеќава Паоло, член на советот.„ Дури и нетехничките членови ги разбраа добрите и лошите страни на секоја опција “.

Заклучок: Споредба како клуч за соларна извонредност

Способноста за ефикасно споредување на различни фотоволтаични конфигурации може да биде PVGISНајвреден придонес во сончевата индустрија. Со претворање на претпоставките во конкретни податоци, оваа алатка ви овозможува да ја оптимизирате секоја инсталација според неговите специфични ограничувања и можности.

Како Марија, консултант за обновлива енергија со над 25 години искуство, елегантно сумира: „Пред тоа PVGIS, ние дизајниравме стандардизирани соларни инсталации. Денес, ние создаваме прилагодени решенија совршено прилагодени на секоја страница и потреба. Оваа промена кон оптимизирана прилагодување претставува вистинска зрелост на нашата индустрија “.

Без разлика дали сте професионално рафинирање на вашите предлози или сопственик на домови што ги истражува можностите за вашиот имот, PVGIS нуди незаменлива виртуелна лабораторија. Следната соларна револуција може да не потекнува од нова технологија на панели, туку од нашата колективна способност да ја оптимизираме секоја инсталација преку методични, споредби управувани со податоци.

Оваа статија е напишана во соработка со соларни инженери, монтери и PVGIS Корисници низ цела Европа, Северна Америка и Јужна Америка. Нивните искуства и перспективи во реалниот свет го збогатија секој дел од ова компаративно истражување.