PVGIS 5.3 BRUKERHÅNDBOK

De fleste verktøyene i PVGIS 5.3 krever litt input fra brukeren - dette håndteres som vanlige nettskjemaer, hvor brukeren klikker på alternativer eller legger inn informasjon, som f.eks størrelsen på et solcelleanlegg.

Før du legger inn data for beregningen må brukeren velge en geografisk plassering for
som skal regne ut.

Dette gjøres av:

PVGIS 5.3 tillater bruker for å få resultatene i en rekke forskjellige måter:

 

2. Bruke horisontinformasjon

Beregningen av solstråling og/eller PV-ytelse i PVGIS 5.3 kan bruke informasjon om
den lokale horisonten for å estimere effekten av skygger fra nærliggende åser eller fjell.
Brukeren har en rekke valg for dette alternativet, som vises til høyre for kart i
PVGIS 5.3 verktøy.

3. Velge solinnstråling database

Solstrålingsdatabasene (DBs) tilgjengelig i PVGIS 5.3 er:

Disse databasene er de som brukes som standard når raddatabase-parameteren ikke er oppgitt
i de ikke-interaktive verktøyene. Dette er også databasene som brukes i TMY-verktøyet.

4. Beregning av netttilkoblet solcelleanlegg ytelse

Solcelleanlegg konvertere energien til sollys til elektrisk energi. Selv om PV-moduler produserer likestrøm (DC), ofte er modulene koblet til en inverter som konverterer DC-elektrisiteten til AC, som kan da brukes lokalt eller sendes til strømnettet. Denne typen PV system kalles nettilkoblet PV. De beregning av energiproduksjonen forutsetter at all energi som ikke brukes lokalt kan være sendt til nettet.

4.1 Innganger for PV-systemberegningene

PVGIS trenger litt informasjon fra brukeren for å gjøre en beregning av PV-energien produksjon. Disse inngangene er beskrevet i følgende:

Ytelsen til PV-moduler avhenger av temperaturen og av solinnstråling, men
eksakt avhengighet varierer mellom ulike typer PV-moduler. For øyeblikket kan vi
anslå tapene pga temperatur- og bestrålingseffekter for følgende typer
moduler: krystallinsk silisium celler; tynnfilmmoduler laget av CIS eller CIGS og tynnfilm
moduler laget av Kadmium Telluride (CdTe).

For andre teknologier (spesielt forskjellige amorfe teknologier), kan denne korreksjonen ikke være det
beregnet her. Hvis du velger en av de tre første alternativene her beregningen av ytelse
vil ta hensyn til temperaturavhengigheten til ytelsen til den valgte
teknologi. Velger du det andre alternativet (annet/ukjent), vil beregningen anta tap av
8 % av effekten på grunn av temperatureffekter (en generisk verdi som har funnet å være rimelig for
temperert klima).

PV-effekten avhenger også av spekteret til solstrålingen. PVGIS 5.3 kan kalkulere
hvordan variasjonene i sollysspekteret påvirker den totale energiproduksjonen fra en PV
system. For øyeblikket kan denne beregningen gjøres for krystallinsk silisium og CdTe moduler.
Merk at denne beregningen ennå ikke er tilgjengelig ved bruk av NSRDB solinnstråling database.

Dette er kraften som produsenten erklærer at PV-panelet kan produsere under standard
testforhold (STC), som er en konstant 1000W solinnstråling per kvadratmeter i
plan for matrisen, ved en matrisetemperatur på 25°C. Toppeffekten skal legges inn
kilowatt-topp (kWp). Hvis du ikke kjenner den deklarerte toppeffekten til modulene dine, men i stedet
vite området til modulene og den deklarerte konverteringseffektiviteten (i prosent), kan du
kalkulere toppeffekten som effekt = areal * effektivitet / 100. Se mer forklaring i FAQ.

Bifacial moduler: PVGIS 5.3 ikke'ikke gjøre spesifikke beregninger for bifacial moduler for tiden.
Brukere som ønsker å utforske de mulige fordelene med denne teknologien kan input kraftverdien for
Bifacial navneskilt irradiance. Dette kan også være kan også estimeres fra toppen på forsiden
power P_STC-verdi og bifasialitetsfaktoren, φ (hvis rapportert i moduldatablad) som: P_BNPI
= P_STC * (1 + φ * 0,135). NB denne bifacial tilnærmingen er det ikke passende for BAPV eller BIPV
installasjoner eller for moduler som monteres på en NS-akse, dvs EW.

De estimerte systemtapene er alle tapene i systemet, som faktisk forårsaker strømmen
levert til strømnettet skal være lavere enn kraften produsert av PV-modulene. Der
er flere årsaker til dette tapet, for eksempel tap i kabler, strømomformere, smuss (noen ganger
snø) på modulene og så videre. Med årene har modulene også en tendens til å miste litt av sitt
kraft, slik at den gjennomsnittlige årlige produksjonen over systemets levetid vil være noen prosent lavere
enn produksjonen de første årene.

Vi har gitt en standardverdi på 14 % for de samlede tapene. Hvis du har en god idé om at din
verdien vil være annerledes (kanskje på grunn av en virkelig høyeffektiv omformer) kan du redusere dette verdi
litt.

For faste (ikke-sporende) systemer vil måten modulene monteres på ha innflytelse på
temperaturen på modulen, som igjen påvirker effektiviteten. Eksperimenter har vist
at hvis bevegelsen av luft bak modulene begrenses, kan modulene bli betraktelig
varmere (opptil 15°C ved 1000W/m2 sollys).

I PVGIS 5.3 det er to muligheter: frittstående, det vil si at modulene er montert
på et stativ med luft som strømmer fritt bak modulene; og bygningsintegrert, som betyr det
modulene er helt innebygd i strukturen til veggen eller taket til en bygning, uten luft
bevegelse bak modulene.

Noen typer montering er mellom disse to ytterpunktene, for eksempel hvis modulene er det
montert på tak med buede takstein, slik at luft kan bevege seg bak modulene. I slike
tilfeller, den ytelsen vil være et sted mellom resultatene av de to beregningene som er
mulig her.

Dette er vinkelen til PV-modulene fra horisontalplanet, for en fast (ikke-sporende)
montering.

For noen applikasjoner vil helnings- og asimutvinklene allerede være kjent, for eksempel hvis PV
moduler skal bygges inn i et eksisterende tak. Men hvis du har muligheten til å velge de
skråning og/eller asimut, PVGIS 5.3 kan også beregne det optimale for deg verdier for skråning og
azimut (forutsatt faste vinkler for hele året).

Asimut, eller orientering, er vinkelen til PV-modulene i forhold til retningen sørover. -
90° er øst, 0° er sør og 90° er vest.

For noen applikasjoner vil helnings- og asimutvinklene allerede være kjent, for eksempel hvis PV
moduler skal bygges inn i et eksisterende tak. Men hvis du har muligheten til å velge de
skråning og/eller asimut, PVGIS 5.3 kan også beregne det optimale for deg verdier for skråning og
azimut (forutsatt faste vinkler for hele året).

Hvis du klikker for å velge dette alternativet, PVGIS 5.3 vil beregne helningen til PV moduler som gir høyest energiproduksjon for hele året. PVGIS 5.3 kan også beregne den optimale asimut hvis ønskelig. Disse alternativene antar at skråningen og asimutvinklene holde fast hele året.

For fastmonterte solcelleanlegg koblet til nettet PVGIS 5.3 kan beregne kostnadene av elektrisiteten som genereres av solcelleanlegget. Beregningen er basert på a "Utjevnet Energikostnad" metode, lik måten et fastrenteboliglån beregnes på. Du må skriv inn noen biter med informasjon for å gjøre beregningen:

Beregningen forutsetter at det vil være en fast kostnad per år for vedlikehold av PV
system (som utskifting av komponenter som går i stykker), lik 3 % av den opprinnelige kostnaden
av system.

4.2 Beregningsutganger for PV-netttilkoblet systemberegning

Resultatene av beregningen består av årlige gjennomsnittsverdier av energiproduksjon og
i flyet solinnstråling, samt grafer over månedsverdiene.

I tillegg til den årlige gjennomsnittlige PV-effekten og den gjennomsnittlige bestrålingen, PVGIS 5.3 melder også
variasjonen fra år til år i PV-effekten, som standardavviket til årlige verdier over
perioden med solinnstrålingsdata i den valgte solinnstrålingsdatabasen. Du får også en
oversikt over de ulike tapene i PV-effekten forårsaket av ulike effekter.

Når du gjør beregningen, er den synlige grafen PV-utgangen. Hvis du lar musepekeren
Hold musepekeren over grafen kan du se de månedlige verdiene som tall. Du kan bytte mellom
grafer ved å klikke på knappene:

Grafer har en nedlastingsknapp øverst i høyre hjørne. I tillegg kan du laste ned en PDF
dokument med all informasjonen som vises i beregningsresultatet.

5. Beregning av solsporing PV-system ytelse

5.1 Innganger for sporing av PV-beregninger

Den andre "fanen" av PVGIS 5.3 lar brukeren gjøre beregninger av energiproduksjon fra
ulike typer solsporende PV-systemer. Sol-tracking PV-systemer har PV-modulene
montert på støtter som beveger modulene i løpet av dagen slik at modulene vender inn retningen
av solen.
Systemene antas å være netttilkoblet, så PV energiproduksjonen er uavhengig av
lokalt energiforbruk.

6. Beregning av off-grid PV system ytelse

6.1 Innganger for off-grid PV-beregninger

PVGIS 5.3 trenger litt informasjon fra brukeren for å gjøre en beregning av PV-energien produksjon.

Disse inngangene er beskrevet i følgende:

Dette er kraften som produsenten erklærer at PV-panelet kan produsere under standard
testforhold, som er en konstant 1000W solinnstråling per kvadratmeter i flyet av
matrisen, ved en matrisetemperatur på 25°C. Toppeffekten skal legges inn watt-topp (Wp).
Legg merke til forskjellen fra netttilkoblede og sporende PV-beregninger hvor denne verdien er
antas å være i kWp. Hvis du ikke kjenner den deklarerte toppeffekten til modulene dine, men i stedet
kjenne området til modulene og den deklarerte konverteringseffektiviteten (i prosent), kan du
beregn toppeffekten som effekt = areal * effektivitet / 100. Se mer forklaring i FAQ.

Dette er størrelsen, eller energikapasiteten, til batteriet som brukes i off-grid-systemet, målt i
watt-timer (Wh). Hvis du i stedet kjenner batterispenningen (f.eks. 12V) og batterikapasiteten
Ah, energikapasiteten kan beregnes som energikapasitet=spenning*kapasitet.

Kapasiteten bør være den nominelle kapasiteten fra fulladet til fullt utladet, selv om
systemet er satt opp for å koble fra batteriet før det blir helt utladet (se neste alternativ).

Batterier, spesielt blybatterier, brytes raskt ned hvis de får lov til å bli fullstendig
utflod for ofte. Derfor påføres en cut-off slik at batteriladingen ikke kan gå under en
en viss prosentandel av full lading. Dette bør legges inn her. Standardverdien er 40 %
(tilsvarer bly-syre batteriteknologi). For Li-ion-batterier kan brukeren sette en lavere
cut-off f.eks 20%. Forbruk per dag

Dette er energiforbruket til alt det elektriske utstyret som er koblet til systemet under
en 24 timers periode. PVGIS 5.3 forutsetter at dette daglige forbruket er fordelt diskret over
døgnets timer, tilsvarende en typisk hjemmebruk med det meste av forbruk under
kvelden. Timebrøken av forbruket antatt av PVGIS 5.3 er vist nedenfor og dataene
filen er tilgjengelig her.

Hvis du vet at forbruksprofilen er forskjellig fra standarden (se over) du har
muligheten til å laste opp din egen. Timeforbruksinformasjonen i den opplastede CSV-filen
bør bestå av 24 timeverdier, hver på hver sin linje. Verdiene i filen skal være
brøkdel av det daglige forbruket som finner sted i hver time, med summen av tallene
lik 1. Den daglige forbruksprofilen bør defineres for standard lokal tid, uten
hensyn til sommertidsforskyvninger hvis det er relevant for stedet. Formatet er det samme som de
standard forbruksfil.

6.3 Beregning utganger for off-grid PV-beregninger

PVGIS beregner off-grid PV energiproduksjonen tar hensyn til solenergien stråling for hver time over en periode på flere år. Beregningen gjøres i følgende trinn:

Utdataene for off-grid PV-verktøyet består av årlige statistiske verdier og grafer for månedlige
systemytelsesverdier.
Det er tre forskjellige månedlige grafer:

Disse er tilgjengelige via knappene:

Vær oppmerksom på følgende for å tolke resultatene utenfor rutenettet:

7. Månedlig gjennomsnittlig solstrålingsdata

Denne fanen lar brukeren visualisere og laste ned månedlige gjennomsnittsdata for solinnstråling og
temperatur over en flerårsperiode.

Inndataalternativer i fanen månedlig stråling

Brukeren bør først velge start- og sluttår for utgangen. Så er det en
antall alternativer for å velge hvilke data som skal beregnes

Denne verdien er den månedlige summen av solstrålingsenergien som treffer en kvadratmeter av a
horisontalt plan, målt i kWh/m2.

Denne verdien er den månedlige summen av solstrålingsenergien som treffer én kvadratmeter av et fly
alltid vendt i solens retning, målt i kWh/m2, inkludert kun strålingen
ankommer direkte fra solskiven.

Denne verdien er den månedlige summen av solstrålingsenergien som treffer én kvadratmeter av et fly
vendt i retning av ekvator, i helningsvinkelen som gir høyest årlig
bestråling, målt i kWh/m2.

Denne verdien er den månedlige summen av solstrålingsenergien som treffer én kvadratmeter av et fly
vendt i retning av ekvator, med helningsvinkelen valgt av brukeren, målt i
kWh/m2.

En stor del av strålingen som kommer til bakken kommer ikke direkte fra solen, men
som et resultat av spredning fra luften (den blå himmelen) skyer og dis. Dette er kjent som diffust
stråling. Dette tallet gir brøkdelen av den totale strålingen som kommer til bakken som er på grunn av diffus stråling.

Månedlig strålingseffekt

Resultatene av de månedlige strålingsberegningene vises kun som grafer, selv om
tabellverdier kan lastes ned i CSV- eller PDF-format.
Det er opptil tre forskjellige grafer som vises ved å klikke på knappene:

Brukeren kan be om flere forskjellige solstrålingsalternativer. Disse vil alle være vist i
samme graf. Brukeren kan skjule en eller flere kurver i grafen ved å klikke på
legender.

8. Daglige stråleprofildata

Dette verktøyet lar brukeren se og laste ned den gjennomsnittlige daglige profilen for solstråling og luft
temperatur for en gitt måned. Profilen viser hvordan solstrålingen (eller temperaturen)
endres fra time til time i gjennomsnitt.

Inndataalternativer i kategorien daglig strålingsprofil

Brukeren må velge en måned å vise. For nettjenesteversjonen av dette verktøyet det er det også
mulig å få alle 12 måneder med én kommando.

Utdata fra den daglige profilberegningen er 24-timers verdier. Disse kan enten vises
som en funksjon av tid i UTC-tid eller som tid i den lokale tidssonen. Merk at lokalt dagslys
sparing tid er IKKE tatt i betraktning.

Dataene som kan vises faller inn i tre kategorier:

Utdata fra fanen daglig strålingsprofil

Når det gjelder den månedlige strålingsfanen, kan brukeren bare se utgangen som grafer, selv om
tabeller av verdiene kan lastes ned i CSV-, json- eller PDF-format. Brukeren velger
mellom tre grafer ved å klikke på de relevante knappene:

9. Timevis solinnstråling og PV-data

Solstrålingsdataene som brukes av PVGIS 5.3 består av én verdi for hver time over en
flerårsperiode. Dette verktøyet gir brukeren tilgang til hele innholdet i solenergien stråling
database. I tillegg kan brukeren også be om en beregning av PV-energieffekt for hver
time i den valgte perioden.

9.1 Inngangsmuligheter i timestråling og PV strømkategori

Det er flere likheter med beregningen av netttilkoblet PV-systemytelse
som godt som verktøy for sporing av PV-systemytelse. I timeverktøyet er det mulig å
velge mellom et fast plan og ett sporingsplansystem. For det faste planet eller
enkeltakse sporing de helling må gis av brukeren eller den optimaliserte helningsvinkelen må
bli valgt.

Bortsett fra monteringstype og informasjon om vinklene må brukeren velg den første
og i fjor for timedataene.

Som standard består utgangen av den globale irradiansen i planet. Det er imidlertid to andre
alternativer for datautgang:

Disse to alternativene kan velges sammen eller hver for seg.

9.2 Utgang for timebasert stråling og PV-strømkategori

I motsetning til de andre verktøyene i PVGIS 5.3, for timedataene er det kun mulighet for nedlasting
dataene i CSV- eller json-format. Dette skyldes den store datamengden (opptil 16 år med time
verdier), som ville gjøre det vanskelig og tidkrevende å vise dataene som grafer. Formatet
av utdatafilen er beskrevet her.

9.3 Merknad vedr PVGIS Data tidsstempler

Innstrålingstimeverdiene på PVGIS-SARAH1 og PVGIS-SARAH2 datasett er hentet
fra analysen av bildene fra den geostasjonære europeiske satellitter. Selv om disse
satellitter tar mer enn ett bilde per time, bestemte vi oss for å bare bruk ett per bilde per time
og gi den umiddelbare verdien. Så, innstrålingsverdien gitt inn PVGIS 5.3 er den
øyeblikkelig bestråling på tidspunktet angitt i de tidsstempel. Og selv om vi lager
antakelse om at den øyeblikkelige innstrålingsverdien ville være gjennomsnittsverdien for den timen, i
virkeligheten er innstrålingen på akkurat det minuttet.

For eksempel, hvis irradiansverdiene er på HH:10, kommer 10 minutters forsinkelse fra
satellitt brukt og plasseringen. Tidsstemplet i SARAH-datasett er tidspunktet for når
satellitt “ser” et bestemt sted, slik at tidsstemplet endres med plassering og
satellitt brukt. For Meteosat Prime-satellitter (som dekker Europa og Afrika til 40 grader øst), dataene
kommer fra MSG-satellitter og "ekte" tiden varierer fra rundt 5 minutter over timen inn
Sør-Afrika til 12 minutter i Nord-Europa. For Meteosat Østlige satellitter, de "ekte"
tiden varierer fra rundt 20 minutter før timen til like før timen når man flytter fra
Sør til nord. For steder i Amerika, NSRDB database, som også er hentet fra
satellittbaserte modeller, tidsstemplet finnes alltid HH:00.

For data fra reanalyseprodukter (ERA5 og COSMO), på grunn av måten den estimerte irradiansen er
beregnet, er timeverdiene gjennomsnittsverdien av irradiansen beregnet over den timen.
ERA5 gir verdiene ved HH:30, så sentrert på timen, mens COSMO gir timen
verdier i begynnelsen av hver time. Variablene andre enn solstråling, for eksempel omgivelsene
temperatur eller vindhastighet, rapporteres også som timemiddelverdier.

For timedata ved å bruke oen av PVGIS-SARAH-databaser, tidsstemplet er det ene av
irradiansdata og de andre variablene, som kommer fra reanalyse, er verdiene
tilsvarende den timen.

10. Typiske meteorologiske år (TMY) data

Dette alternativet lar brukeren laste ned et datasett som inneholder et typisk meteorologisk år
(TMY) av data. Datasettet inneholder timedata for følgende variabler:

Datasettet er produsert ved å velge mest for hver måned "typisk" måned ut av
fulltidsperiode tilgjengelig f.eks 16 år (2005-2020) for PVGIS-SARAH2. Variablene pleide å
velg den typiske måneden er global horisontal innstråling, luft temperatur og relativ fuktighet.

10.1 Inndataalternativer i TMY-fanen

TMY-verktøyet har bare ett alternativ, som er solinnstrålingsdatabasen og tilsvarende tid
periode som brukes til å beregne TMY.

10.2 Utdataalternativer i TMY-fanen

Det er mulig å vise et av feltene til TMY som en graf, ved å velge riktig felt i
rullegardinmenyen og klikke på "Utsikt".

Det er tre tilgjengelige utdataformater: et generisk CSV-format, et json-format og EPW
(EnergyPlus Weather) format som passer for EnergyPlus-programvaren som brukes til å bygge energi
ytelsesberegninger. Dette sistnevnte formatet er teknisk sett også CSV, men er kjent som EPW-format
(filtypen .epw).

Angående tidsangivelsene i TMY-filene, vær oppmerksom på

Mer informasjon om utdataformatet finner du her.