PVGIS 5.3 Manual do usuário

A maioria das ferramentas em PVGIS 5.3 requer alguma contribuição do usuário - este é tratado como formulários normais da web, onde o usuário clica em opções ou insere informações, como O tamanho de um sistema fotovoltaico.

Antes de inserir os dados para o cálculo, o usuário deve selecionar um local geográfico para
qual para fazer o cálculo.

Isso é feito por:

PVGIS 5.3 permite o usuário Para obter os resultados em vários diferentes caminhos:

 

2. Usando informações do horizonte

O cálculo da radiação solar e/ou desempenho de PV em PVGIS 5.3 pode usar informações sobre
o horizonte local para estimar os efeitos das sombras de colinas próximas ou montanhas.
O usuário tem várias opções para esta opção, que são mostradas à direita do mapa no
PVGIS 5.3 ferramenta.

3. Escolhendo a radiação solar banco de dados

Os bancos de dados de radiação solar (DBS) disponíveis em PVGIS 5.3 são:

Esses bancos de dados são os usados ​​por padrão quando o parâmetro Raddatabase não é fornecido
nas ferramentas não interativas. Estes também são os bancos de dados usados ​​na ferramenta TMY.

4. Cálculo do sistema fotovoltaico conectado à grade desempenho

Sistemas fotovoltaicos converter a energia de luz solar em energia elétrica. Embora os módulos fotovoltaicos produzam eletricidade de corrente direta (DC), Freqüentemente, os módulos são conectados a um inversor que converte a eletricidade DC em CA, que então pode ser usado localmente ou enviado para a grade de eletricidade. Este tipo de Sistema fotovoltaico é chamado PV conectado à grade. O O cálculo da produção de energia assume que toda a energia que não é usada localmente pode ser enviado para a grade.

4.1 Entradas para os cálculos do sistema fotovoltaico

PVGIS precisa de algumas informações do usuário para fazer um cálculo da energia PV produção. Essas entradas são descritas no seguinte:

O desempenho dos módulos PV depende da temperatura e do irradiância solar, mas o
A dependência exata varia entre diferentes tipos de módulos fotovoltaicos. No momento nós podemos
estimar as perdas devido a efeitos de temperatura e irradiância para os seguintes tipos de
Módulos: silício cristalino células; Módulos de filme fino feitos de cis ou cigs e filme fino
módulos feitos de telurido de cádmio (CDTE).

Para outras tecnologias (especialmente várias tecnologias amorfas), essa correção não pode ser
calculado aqui. Se você escolher uma das três primeiras opções aqui, o cálculo de desempenho
levará em consideração a dependência de temperatura do desempenho dos escolhidos
tecnologia. Se você escolher a outra opção (outro/desconhecido), o cálculo assumirá uma perda de
8% da energia devido a efeitos de temperatura (um valor genérico que considerou razoável para
Climas temperados).

A potência fotovoltaica também depende do espectro da radiação solar. PVGIS 5.3 pode calcular
Como as variações do espectro da luz solar afeta a produção geral de energia de um PV
sistema. No momento, esse cálculo pode ser feito para silício e cdte cristalino módulos.
Observe que este cálculo ainda não está disponível ao usar a radiação solar NSRDB banco de dados.

Este é o poder que o fabricante declara que a matriz PV pode produzir sob padrão
Condições de teste (STC), que são uma constante 1000W de irradiação solar por metro quadrado no
plano da matriz, a uma temperatura da matriz de 25°C. O pico de potência deve ser inserido em
KILOWATT-PEAK (KWP). Se você não conhece o pico declarado poder de seus módulos, mas em vez disso
saber A área dos módulos e a eficiência de conversão declarada (em porcentagem), você pode
calcular o pico de potência como potência = área * eficiência / 100. Veja mais explicações nas perguntas frequentes.

Módulos bifaciais: PVGIS 5.3 não't Faça cálculos específicos para bifacial módulos atualmente.
Usuários que desejam explorar os possíveis benefícios dessa tecnologia podem entrada o valor de potência para
Irradiação da placa de identificação bifacial. Isso também pode ser pode ser estimado em o pico do lado da frente
Valor P_STC de potência e o fator de bifacialidade, φ (se relatado no Folha de dados do módulo) como: p_bnpi
= P_stc * (1 + φ * 0,135). NB Esta abordagem bifacial não é apropriado para BAPV ou BIPV
instalações ou para módulos montando em um eixo ns, ou seja, voltado Ew.

As perdas estimadas do sistema são todas as perdas no sistema, o que causa o poder realmente
entregue na grade de eletricidade para ser menor que a energia produzida pelos módulos fotovoltaicos. Lá
são várias causas para essa perda, como perdas em cabos, inversores de energia, sujeira (às vezes
neve) nos módulos e assim por diante. Ao longo dos anos, os módulos também tendem a perder um pouco de seus
potência, portanto a produção anual média ao longo da vida útil do sistema será um pouco menor
do que a saída nos primeiros anos.

Damos um valor padrão de 14% para as perdas gerais. Se você tem uma boa ideia de que seu
O valor será diferente (talvez devido a um inversor de alta eficiência), você pode reduzir isso valor
um pouco.

Para sistemas fixos (sem rastreamento), a maneira como os módulos são montados terão influência
A temperatura do módulo, que por sua vez afeta a eficiência. Experimentos mostraram
que se o movimento do ar atrás dos módulos for restrito, os módulos podem ficar consideravelmente
Quente (até 15°C a 1000W/m2 da luz solar).

Em PVGIS 5.3 Existem duas possibilidades: independente, o que significa que os módulos são montado
em um rack com ar fluindo livremente atrás dos módulos; e edifício integrado, que significa isso
Os módulos são completamente embutidos na estrutura da parede ou teto de um construção, sem ar
movimento por trás dos módulos.

Alguns tipos de montagem estão entre esses dois extremos, por exemplo, se os módulos forem
montado em um telhado com telhas curvas, permitindo que o ar se mova para trás os módulos. Em tal
casos, o o desempenho estará em algum lugar entre os resultados dos dois cálculos que são
possível aqui.

Este é o ângulo dos módulos fotovoltaicos do plano horizontal, para um fixo (não rastreamento)
montagem.

Para algumas aplicações, os ângulos de inclinação e azimute já serão conhecidos, por exemplo, se o PV
Os módulos devem ser embutidos em um teto existente. No entanto, se você tiver a possibilidade de escolher o
inclinação e/ou azimute, PVGIS 5.3 também pode calcular para você o ideal valores para inclinação e
Azimute (assumindo ângulos fixos para o ano inteiro).

A azimute, ou orientação, é o ângulo dos módulos fotovoltaicos em relação à direção que deve ser o sul. -
90° é leste, 0° é sul e 90° é oeste.

Para algumas aplicações, os ângulos de inclinação e azimute já serão conhecidos, por exemplo, se o PV
Os módulos devem ser embutidos em um teto existente. No entanto, se você tiver a possibilidade de escolher o
inclinação e/ou azimute, PVGIS 5.3 também pode calcular para você o ideal valores para inclinação e
Azimute (assumindo ângulos fixos para o ano inteiro).

Se você clicar para escolher esta opção, PVGIS 5.3 calculará a inclinação do PV Módulos que fornecem a maior produção de energia para todo o ano. PVGIS 5.3 também pode Calcule o azimute ideal, se desejar. Essas opções assumem que os ângulos de inclinação e azimute Fique fixo durante todo o ano.

Para sistemas fotovoltaicos de montagem fixa conectados à grade PVGIS 5.3 pode calcular o custo da eletricidade gerada pelo sistema fotovoltaico. O cálculo é baseado em um "Nivelado Custo de energia" Método, semelhante à maneira como uma hipoteca de taxa fixa é calculada. Você precisa Insira alguns bits de informações para fazer o cálculo:

O cálculo pressupõe que haverá um custo fixo por ano para manutenção do PV
sistema (como a substituição de componentes que quebram), igual a 3% do custo original
do sistema.

4.2 saídas de cálculo para a rede fotovoltaica conectada cálculo do sistema

Os resultados do cálculo consistem em valores médios anuais de produção de energia e
no plano irradiação solar, bem como gráficos dos valores mensais.

Além da saída média de PV anual e da irradiação média, PVGIS 5.3 também relatórios
a variabilidade ano a ano na produção fotovoltaica, como o desvio padrão do valores anuais acima
O período com dados de radiação solar no banco de dados de radiação solar escolhido. Você também recebe um
Visão geral das diferentes perdas na saída fotovoltaica causada por vários efeitos.

Quando você faz o cálculo, o gráfico visível é a saída PV. Se você deixar o ponteiro do mouse
Passe o mouse acima do gráfico, você pode ver os valores mensais como números. Você pode alternar entre o
Gráficos clicando nos botões:

Os gráficos têm um botão de download no canto superior direito. Além disso, você pode baixar um pdf
Documente com todas as informações mostradas na saída de cálculo.

5. Calcular o sistema fotovoltaico de rastreamento solar desempenho

5.1 Entradas para os cálculos de PV de rastreamento

O segundo "guia" de PVGIS 5.3 Permite que o usuário faça cálculos do produção de energia de
Vários tipos de sistemas fotovoltaicos de rastreamento solar. Os sistemas fotovoltaicos de rastreamento solar têm os módulos fotovoltaicos
montados em suportes que movem os módulos durante o dia, para que os módulos enfrentem a direção
do sol.
Presume-se que os sistemas sejam conectados à grade, portanto a produção de energia fotovoltaica é independente de
consumo de energia local.

6. Calcular o desempenho do sistema fotovoltaico fora da grade

6.1 Entradas para os cálculos PV fora da grade

PVGIS 5.3 precisa de algumas informações do usuário para fazer um Cálculo da energia PV produção.

Essas entradas são descritas no seguinte:

Este é o poder que o fabricante declara que a matriz PV pode produzir sob padrão
Condições de teste, que são uma constante 1000W de irradiação solar por metro quadrado no plano de
A matriz, a uma temperatura de 25°C. O pico de potência deve ser inserido em watt-pico (WP).
Observe a diferença dos cálculos de PV conectados e de rastreamento e rastreamento em que este valor é
assumido estar no KWP. Se você não conhece o pico declarado poder de seus módulos, mas em vez disso
Conheça a área dos módulos e a eficiência de conversão declarada (em porcentagem), você pode
Calcule o pico de potência como potência = área * eficiência / 100. Veja mais explicações nas perguntas frequentes.

Esse é o tamanho ou capacidade de energia da bateria usada no sistema fora da rede, medido em
Watt-Hours (WH). Se você conhece a tensão da bateria (digamos, 12V) e a capacidade da bateria em
Ah, a capacidade de energia pode ser calculada como capacidade de energia = capacidade de tensão*.

A capacidade deve ser a capacidade nominal de totalmente carregada a totalmente descarregada, mesmo que o
O sistema está configurado para desconectar a bateria antes de receber alta (consulte a próxima opção).

Baterias, especialmente baterias de ácido chumbo, se degradam rapidamente se tiverem permissão para
descarregar com muita frequência. Portanto, um corte é aplicado para que a carga da bateria não possa ir abaixo um
certa porcentagem de cobrança total. Isso deve ser inserido aqui. O valor padrão é 40%
(correspondente à tecnologia de bateria de chumbo-ácido). Para baterias de íons de lítio, o usuário pode definir uma menor
Corte, por exemplo, 20%. Consumo por dia

Este é o consumo de energia de todo o equipamento elétrico conectado ao sistema durante
um período de 24 horas. PVGIS 5.3 pressupõe que esse consumo diário seja distribuído discretamente acabado
as horas do dia, correspondendo a um uso doméstico típico com a maior parte do consumo durante
a noite. A fração horária do consumo assumida por PVGIS 5.3 é mostrado abaixo e os dados
O arquivo está disponível aqui.

Se você sabe que o perfil de consumo é diferente do padrão (veja acima) que você tem
a opção de fazer o upload da sua. As informações de consumo por hora no arquivo CSV carregado
deve consistir em valores 24 horas, cada um em sua própria linha. Os valores no arquivo devem ser o
fração do consumo diário que ocorre em cada hora, com a soma dos números
igual a 1. O perfil de consumo diário deve ser definido para a hora local padrão, sem
Consideração das compensações de economia do dia, se relevante para o local. O formato é o mesmo que o
arquivo de consumo padrão.

6.3 Cálculo Saídas para os cálculos de PV fora da grade

PVGIS calcula a produção de energia fotovoltaica fora da rede, levando em consideração a energia solar radiação por cada hora ao longo de um período de vários anos. O cálculo é feito no Etapas seguintes:

As saídas para a ferramenta fotovoltaica off-grid consistem em valores estatísticos anuais e gráficos de mensalmente
Valores de desempenho do sistema.
Existem três gráficos mensais diferentes:

Estes são acessados ​​através dos botões:

Observe o seguinte para interpretar os resultados fora da rede:

7. Dados médios de radiação solar mensal

Esta guia permite ao usuário visualizar e baixar dados médios mensais para radiação solar e
temperatura durante um período multi -anos.

Opções de entrada na guia Radiação mensal

O usuário deve primeiro escolher o ano de início e término para a saída. Então há um
Número de opções para escolher quais dados calcular

Este valor é a soma mensal da energia de radiação solar que atinge um metro quadrado de um
plano horizontal, medido em kWh/m2.

Este valor é a soma mensal da energia de radiação solar que atinge um metro quadrado de um avião
Sempre voltado na direção do sol, medido em kwh/m2, incluindo apenas a radiação
chegando diretamente do disco do sol.

Este valor é a soma mensal da energia de radiação solar que atinge um metro quadrado de um avião
Enfrentando na direção do equador, no ângulo de inclinação que fornece o mais alto anual
irradiação, medida em kWh/m2.

Este valor é a soma mensal da energia de radiação solar que atinge um metro quadrado de um avião
de frente para a direção do equador, no ângulo de inclinação escolhido pelo usuário, medido em
kWh/m2.

Uma grande fração da radiação que chega ao solo não vem diretamente do sol, mas
Como resultado da dispersão do ar (o céu azul) nuvens e a neblina. Isso é conhecido como difuso
radiação. Este número fornece a fração da radiação total que chega ao solo que é Devido à radiação difusa.

Saída mensal de radiação

Os resultados dos cálculos mensais de radiação são mostrados apenas como gráficos, embora o
Os valores tabulados podem ser baixados no formato CSV ou PDF.
Existem até três gráficos diferentes que são mostrados clicando nos botões:

O usuário pode solicitar várias opções de radiação solar diferentes. Tudo isso será mostrado em
o mesmo gráfico. O usuário pode ocultar uma ou mais curvas no gráfico clicando no
lendas.

8. Dados diários do perfil de radiação

Esta ferramenta permite que o usuário veja e baixe o perfil médio diário de radiação solar e ar
temperatura para um determinado mês. O perfil mostra como a radiação solar (ou temperatura)
muda de hora em hora em média.

Opções de entrada na guia Diário do perfil de radiação

O usuário deve escolher um mês para ser exibido. Para a versão de serviço da web desta ferramenta É também
possível obter todos os 12 meses com um comando.

A saída do cálculo diário do perfil é de 24 horas por hora. Estes podem ser mostrados
como um função do tempo no tempo da UTC ou no tempo no fuso horário local. Observe que a luz do dia local
economizando O tempo não é levado em consideração.

Os dados que podem ser mostrados se enquadram em três categorias:

Saída da guia do perfil de radiação diária

Quanto à guia de radiação mensal, o usuário pode ver apenas a saída como gráficos, embora o
mesas dos valores podem ser baixados no formato CSV, JSON ou PDF. O usuário escolhe
entre três Gráficos clicando nos botões relevantes:

9. Radiação solar por hora e dados PV

Os dados de radiação solar usados ​​por PVGIS 5.3 consiste em um valor para cada hora acima um
período de vários anos. Esta ferramenta fornece ao usuário acesso ao conteúdo completo do solar radiação
banco de dados. Além disso, o usuário também pode solicitar um cálculo da saída de energia PV para cada
hora Durante o período escolhido.

9.1 Opções de entrada na radiação horária e PV Guia de energia

Existem várias semelhanças com o cálculo do desempenho do sistema fotovoltaico conectado à grade
como bem como as ferramentas de desempenho do sistema fotovoltaico de rastreamento. Na ferramenta horária, é possível
escolher entre um plano de plano fixo e um plano de rastreamento. Para o plano fixo ou o
rastreamento de eixo único o a inclinação deve ser dada pelo usuário ou o ângulo de inclinação otimizado deve
ser escolhido.

Além do tipo de montagem e informações sobre os ângulos, o usuário deve Escolha o primeiro
e no ano passado para os dados horários.

Por padrão, a saída consiste na irradiância global no plano. No entanto, existem outros dois
Opções para a saída de dados:

Essas duas opções podem ser escolhidas juntas ou separadamente.

9.2 Saída para a radiação horária e guia de energia PV

Ao contrário das outras ferramentas em PVGIS 5.3, para os dados horários, existe apenas a opção de Download
Os dados no formato CSV ou JSON. Isso se deve à grande quantidade de dados (até 16 anos de hora a cada hora
valores), isso tornaria difícil e demorado mostrar os dados como Gráficos. O formato
do arquivo de saída é descrito aqui.

9.3 Nota PVGIS TIMESTAMPs de data e hora de dados

Os valores horários de irradiância de PVGIS-Sarah1 e PVGIS-Sarah2 conjuntos de dados foram recuperados
a partir da análise das imagens do geoestacionário europeu satélites. Mesmo assim, estes
Os satélites levam mais de uma imagem por hora, decidimos apenas Use um por imagem por hora
e fornecer esse valor instantâneo. Então, o valor da irradiância fornecido em PVGIS 5.3 é o
irradiância instantânea na época indicada em o Timestamp. E mesmo que façamos o
suposição de que esse valor de irradiância instantâneo seria ser o valor médio daquela hora, em
A realidade é a irradiância naquele minuto exato.

Por exemplo, se os valores de irradiância estiverem em HH: 10, o atraso de 10 minutos deriva do
Satélite usado e a localização. O registro de data e hora nos conjuntos de dados de Sarah é a hora de quando o
satélite “vê” um local específico, para que o registro de data e hora mude com o localização e o
satélite usado. Para os satélites meteosat Prime (cobrindo a Europa e a África para 40deg East), os dados
vêm de satélites de msg e o "verdadeiro" O tempo varia de volta ao redor 5 minutos depois da hora
África Austral a 12 minutos no norte da Europa. Para o meteosat Satélites Orientais, o "verdadeiro"
O tempo varia de cerca de 20 minutos antes da hora a pouco antes da hora ao se mudar de
Sul a norte. Para locais na América, o NSRDB banco de dados, que também é obtido de
Modelos baseados em satélite, o registro de data e hora há sempre HH: 00.

Para dados de produtos de reanálise (ERA5 e Cosmo), devido à maneira como a irradiância estimada é
Calculado, os valores horários são o valor médio da irradiância estimada nessa hora.
O ERA5 fornece os valores em HH: 30, tão centralizado na hora, enquanto o Cosmo fornece o horário a cada hora
valores no início de cada hora. As variáveis ​​que não sejam a radiação solar, como ambiente
A temperatura ou velocidade do vento também são relatados como valores médios por hora.

Para dados horários usando oen do PVGIS-Sarah Bathabases, o carimbo de data e hora é o único do
Dados de irradiância e as outras variáveis, que vêm da reanálise, são os valores
correspondente a essa hora.

10. Dados típicos do ano meteorológico (TMY)

Esta opção permite ao usuário baixar um conjunto de dados contendo um ano meteorológico típico
(DA) de dados. O conjunto de dados contém dados horários das seguintes variáveis:

O conjunto de dados foi produzido escolhendo para cada mês mais "típico" mês fora do
período de tempo integral disponível, por exemplo, 16 anos (2005-2020) para PVGIS-Sarah2. As variáveis ​​usadas para
Selecione o mês típico é a irradiância horizontal global, o ar temperatura e umidade relativa.

10.1 Opções de entrada na guia TMY

A ferramenta TMY tem apenas uma opção, que é o banco de dados de irradiação solar e o tempo correspondente
período que é usado para calcular a DMY.

10.2 Opções de saída na guia TMY

É possível mostrar um dos campos do TMY como um gráfico, escolhendo o campo apropriado em
o menu suspenso e clicando em "Visualizar".

Existem três formatos de saída disponíveis: um formato genérico de CSV, um formato JSON e o EPW
(EnergyPlus Weather) Formato Adequado para o software EnergyPlus usado na construção de energia
cálculos de desempenho. Este último formato é tecnicamente também CSV, mas é conhecido como formato EPW
(Extensão do arquivo .Epw).

Sobre os timestanps nos arquivos da TMY, observe

Mais informações sobre o formato de dados de saída são encontradas aqui.