ความเข้าใจ PVGIS: เครื่องมือที่ปฏิวัติการวางแผนพลังงานแสงอาทิตย์

เมื่อฉันเริ่มทำงานในภาคโซลาร์เซลล์ประมาณสิบห้าปีที่ผ่านมาการประเมินศักยภาพพลังงานแสงอาทิตย์ของไซต์เกือบจะเหมือนการเล่นแร่แปรธาตุ เราใช้ข้อมูลสภาพอากาศคร่าวๆการคำนวณด้วยตนเองที่ซับซ้อนและสัญชาตญาณในปริมาณที่ดี การมาถึงของ PVGIS เปลี่ยนทุกอย่างเปลี่ยนกระบวนการที่ไม่แน่นอนให้เป็นวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำซึ่งสามารถเข้าถึงได้สำหรับทุกคน วันนี้ฉันไม่สามารถจินตนาการถึงการออกแบบโครงการพลังงานแสงอาทิตย์โดยไม่มีเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับทั้งมืออาชีพและบุคคลที่อยากรู้อยากเห็นเหมือนกัน

ต้นกำเนิดของ PVGIS: เรื่องราวของนวัตกรรมในยุโรป

PVGISหรือระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์เซลล์แสงอาทิตย์เกิดจากวิสัยทัศน์ที่ทะเยอทะยานภายในศูนย์วิจัยร่วม (JRC) ของคณะกรรมาธิการยุโรป ในยุค 2000 เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์เพิ่งเริ่มปรากฏเป็นทางเลือกที่น่าเชื่อถือทีมนักวิจัยชาวยุโรปจัดการกับความท้าทายที่สำคัญ: การเข้าถึงข้อมูลพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีความแม่นยำสูง

"เป้าหมายของเราคือการสร้างเครื่องมือที่จะช่วยให้ทุกคนตั้งแต่นักวิจัยไปจนถึงประชาชนเพื่อประเมินศักยภาพพลังงานแสงอาทิตย์ของสถานที่ใด ๆ ในยุโรป" โทมัสหนึ่งในวิศวกรที่เข้าร่วมในเวอร์ชันแรกของ PVGISเพิ่งบอกฉัน "ในเวลานั้นข้อมูลนี้ได้รับการปกป้องอย่างหึงหวงโดยสถาบันหรือ บริษัท พิเศษไม่กี่แห่ง"

สิ่งที่เริ่มต้นเมื่อโครงการยุโรปค่อยๆขยายไปถึงแอฟริกาจากนั้นเอเชียและในที่สุดโลกทั้งโลก วันนี้, PVGIS มีอยู่ในสองเวอร์ชันเสริม: รุ่นสถาบันฟรี (PVGIS 5.3) ดูแลโดย JRC และเวอร์ชันเชิงพาณิชย์ขั้นสูง (PVGIS24) ซึ่งเสริมสร้างประสบการณ์ด้วยคุณสมบัติเพิ่มเติมและอินเทอร์เฟซที่ทันสมัย

การถอดรหัส PVGIS: มากกว่าเครื่องคิดเลขพลังงานแสงอาทิตย์แบบง่าย ๆ

เพื่อทำความเข้าใจสาระสำคัญของ PVGISเราต้องไปไกลกว่าคำจำกัดความทางเทคนิค แน่นอนว่ามันเป็นระบบข้อมูลทางภูมิศาสตร์ที่เชี่ยวชาญด้านโซลาร์เซลล์ แต่คำอธิบายนั้นไม่ได้ยุติธรรมกับธรรมชาติที่แท้จริง

ฐานข้อมูลภูมิอากาศที่ไม่มีใครเทียบได้

ใจกลาง PVGIS มีการรวบรวมข้อมูลการฉายรังสีพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากซึ่งรวบรวมมานานหลายทศวรรษและได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งแตกต่างจากการประมาณระดับภูมิภาคที่ใช้โดยเครื่องมืออื่น ๆ PVGIS รวมเอารูปแบบท้องถิ่นที่ละเอียดอ่อนซึ่งสามารถสร้างความแตกต่างได้ทั้งหมด

ในระหว่างโครงการในสวิสเทือกเขาแอลป์ฉันถูกโจมตีโดย PVGISความสามารถในการจับภาพ microclimates Valley สองไซต์ห่างกันเพียง 3 กิโลเมตรมีโปรไฟล์การฉายรังสีที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการปฐมนิเทศและเงาของหุบเขาโดยรอบภูเขา ความแม่นยำนี้ช่วยให้ตำแหน่งที่ดีที่สุดและหลีกเลี่ยงการคำนวณผิดที่อาจทำให้ผลกำไรของโครงการเป็นอันตราย

เครื่องยนต์จำลองเซลล์แสงอาทิตย์ที่ซับซ้อน

PVGIS ไม่เพียง แต่ให้ข้อมูลแสงแดดดิบ มันรวมโมเดลขั้นสูงที่จำลองพฤติกรรมของระบบเซลล์แสงอาทิตย์ภายใต้เงื่อนไขในโลกแห่งความเป็นจริงโดยคำนึงถึง:

• การสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิโมดูลซึ่งเป็นปัจจัยที่ประเมินต่ำกว่าในภูมิภาคที่ร้อน
• ผลกระทบของมุมของอุบัติการณ์ของรังสีแสงอาทิตย์ต่อประสิทธิภาพ
• ผลของการแรเงาที่อยู่ห่างไกลที่เกิดจากภูมิประเทศโดยรอบ
• การลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไป

มาเรียสถาปนิกที่เชี่ยวชาญด้านการออกแบบ bioclimatic ในบาร์เซโลนาเพิ่งอธิบายวิธีการ PVGIS ช่วยให้เธอโน้มน้าวใจลูกค้าที่สงสัยว่า: " PVGIS การจำลองแสดงให้เห็นว่าแม้จะมีการวางแนวหลังคาที่ไม่ดี แต่ระบบก็ถึง 87% ของผลผลิตสูงสุดทางทฤษฎี ข้อมูลที่แม่นยำนี้ทำให้ บริษัท 'ไม่' กลายเป็นความกระตือรือร้น 'ใช่'

เครื่องมือการตัดสินใจทางการเงิน

มิติทางการเงินมักจะแตกหักในโครงการพลังงานแสงอาทิตย์ PVGIS24 รวมถึงคุณสมบัติการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจที่เปลี่ยนกิโลวัตต์ชั่วโมงเป็นข้อโต้แย้งทางการเงินที่เป็นรูปธรรม:

• ผลตอบแทนจากการคำนวณการลงทุนที่ปรับให้เข้ากับสภาพท้องถิ่น
• การคาดการณ์การออมตลอดอายุการใช้งานของระบบ
• การเปรียบเทียบการกำหนดค่าที่แตกต่างกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำกำไร

สำหรับสเตฟานผู้ติดตั้งในประเทศเยอรมนีมานานกว่า 20 ปีด้านนี้มีความสำคัญ: "ก่อนหน้านี้ฉันต้องเล่นปาหี่เครื่องมือซอฟต์แวร์หลายอย่างเพื่อนำเสนอรายงานที่สมบูรณ์ให้กับลูกค้าของฉันวันนี้ PVGIS ช่วยให้ฉันสามารถสร้างการจำลองทางเทคนิคและการเงินในเวลาเพียงไม่กี่นาทีที่เป็นแรงบันดาลใจให้ความมั่นใจและอำนวยความสะดวกในการตัดสินใจ "

คุณสมบัติที่สร้างความแตกต่าง

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาและอัปเดต PVGIS ได้รับการอุดมไปด้วยคุณสมบัติที่ตอบสนองความต้องการที่พัฒนาขึ้นของภาคแสงอาทิตย์

การจำลองระบบที่เชื่อมต่อกริด

การกำหนดค่าที่พบบ่อยที่สุดในวันนี้ซึ่งกระแสไฟฟ้าที่ผลิตถูกฉีดเข้าไปในกริดหรือใช้เวลานานนั้นถูกสร้างแบบจำลองด้วยความแม่นยำอย่างมาก PVGIS อนุญาตให้ปรับแต่งทุกแง่มุมของระบบ:

• ประเภทและประสิทธิภาพของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์
• การกำหนดค่าการติดตั้ง (หลังคา, กราวด์, ตัวติดตามแสงอาทิตย์)
• การสูญเสียระบบที่เกี่ยวข้องกับการเดินสายและอินเวอร์เตอร์

ฉันเพิ่งใช้คุณสมบัตินี้เพื่อเปรียบเทียบเทคโนโลยีโมดูลที่แตกต่างกันสำหรับโครงการชุมชนในอิตาลี การจำลองพบว่าเทคโนโลยีที่มีราคาแพงกว่าเล็กน้อยจะให้ผลผลิตที่ดีขึ้นภายใต้เงื่อนไขเฉพาะของเว็บไซต์โดยมีความแตกต่างการผลิตสะสม 7% ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาซึ่งเป็นข้อมูลที่เด็ดขาดสำหรับตัวเลือกสุดท้าย

การสร้างแบบจำลองระบบปิดกริดด้วยการจัดเก็บ

ด้วยการเพิ่มขึ้นของการติดตั้งนอกตารางและการบริโภคตนเองด้วยการจัดเก็บ PVGIS ได้พัฒนาเครื่องมือเฉพาะเพื่อจำลองการกำหนดค่าที่ซับซ้อนเหล่านี้:

• การปรับขนาดแบตเตอรี่ที่ดีที่สุดตามโปรไฟล์การบริโภค
• การประเมินความเป็นอิสระของระบบ
• การคำนวณอัตราการพึ่งพาตนเองพลังงาน

สำหรับโครงการลี้ภัยภูเขาในพิเรนีสคุณลักษณะนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าขาดไม่ได้ “ เราสามารถปรับขนาดความสามารถในการจัดเก็บที่จำเป็นเพื่อรักษาพลังงานในช่วงเวลาที่แสงแดดในฤดูหนาวต่ำ” Jean วิศวกรที่รับผิดชอบโครงการอธิบาย "ปราศจาก PVGISเราอาจจะมีระบบมากขึ้น 30%ส่งผลกระทบต่องบประมาณอย่างมีนัยสำคัญ "

ข้อมูลสภาพอากาศที่ครอบคลุม

นอกเหนือจากการฉายรังสีแสงอาทิตย์ PVGIS จัดเตรียมชุดข้อมูลสภาพอากาศที่จำเป็นสำหรับการวางแผนพลังงานแสงอาทิตย์ที่ดีที่สุด:

• อุณหภูมิเฉลี่ยต่ำสุดและสูงสุด
• ความเร็วลมและทิศทาง
• ความชื้นสัมพัทธ์และการตกตะกอน

ข้อมูลบริบทนี้ปรับแต่งการคาดการณ์ประสิทธิภาพและคาดการณ์ข้อ จำกัด เฉพาะของไซต์ สำหรับโครงการ agrivoltaic ในภาคใต้ของสเปนข้อมูลนี้ช่วยระบุช่วงเวลาที่การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์จะสูงที่สุดในขณะที่สอดคล้องกับความต้องการการชลประทานจึงเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันระหว่างพลังงานและการเกษตร

PVGIS ในทางปฏิบัติ: คำรับรองของผู้ใช้

ตัวเลขและคุณสมบัติบอกได้เพียงส่วนหนึ่งของเรื่องราว มันอยู่ในการใช้งานทุกวัน PVGISคุณค่าของการส่องแสงอย่างแท้จริง

ประสบการณ์ของ บริษัท ที่ปรึกษา

โซฟีบริหาร บริษัท ที่ปรึกษาที่เชี่ยวชาญด้านพลังงานหมุนเวียนในลียง สำหรับเธอ PVGIS ได้กลายเป็นเครื่องมือเชิงกลยุทธ์: "เราใช้ PVGIS จากขั้นตอนก่อนโครงการเพื่อประเมินความเป็นไปได้และศักยภาพของเว็บไซต์อย่างรวดเร็ว ความแม่นยำของการประมาณการช่วยให้เราสามารถแยกแยะโครงการที่ไม่แน่นอนได้ทันทีและมุ่งเน้นทรัพยากรของเรากับผู้ที่มีศักยภาพจริง "

เธอยังเน้นถึงคุณค่าของ PVGIS ในฐานะเครื่องมือการสื่อสาร: "รายงานที่สร้างขึ้นนั้นชัดเจนและเป็นมืออาชีพด้วยกราฟแม้แต่ลูกค้าทางเทคนิคน้อยที่สุดก็สามารถเข้าใจได้สิ่งนี้ช่วยให้การอภิปรายและเร่งการตัดสินใจเพิ่มความเร็ว"

มุมมองของผู้ติดตั้ง

Miguel ผู้ติดตั้งโซลาร์ในวาเลนเซียเป็นเวลา 15 ปีได้เห็นงานของเขาเปลี่ยนไป PVGIS: "ก่อนหน้านี้ฉันใช้เวลาหลายชั่วโมงในการอธิบายว่าทำไมการประมาณการของฉันจึงเชื่อถือได้มากกว่าการแข่งขันตอนนี้ฉันนำเสนอส่วนบุคคล PVGIS การจำลองโดยตรงและการสนทนาจะเปลี่ยนไปสู่คุณภาพและบริการของอุปกรณ์ทันที "

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขาชื่นชมความสามารถในการเปรียบเทียบการกำหนดค่าที่แตกต่างกัน: "เมื่อเร็ว ๆ นี้ลูกค้าลังเลระหว่างการติดตั้งมาตรฐานและโซลูชันกับ Optimizers ในไม่กี่คลิกฉันสามารถแสดงให้เขาเห็นถึงความแตกต่างในการผลิตในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา

มุมมองของเจ้าของบ้าน

คลาร่าเจ้าของบ้านใกล้บอร์โดซ์แบ่งปันว่าเข้าถึงได้อย่างไร PVGIS สำหรับไม่ใช่มืออาชีพ: "ฉันกำลังพิจารณาที่จะติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ แต่ฉันต้องการตรวจสอบตัวเองหากสัญญาของผู้ติดตั้งเป็นจริง PVGIS อนุญาตให้ฉันทำการประมาณการของตัวเองและถามคำถามที่เกี่ยวข้องในระหว่างการประชุมเชิงพาณิชย์ "

เธอเสริม: "ในที่สุดฉันเลือกผู้ติดตั้งที่ใช้ PVGIS และการประมาณการที่ตรงกับการวิจัยของฉัน ความโปร่งใสนี้แตกต่างในการตัดสินใจของฉัน "

PVGIS เทียบกับเครื่องมืออื่น ๆ : การเปรียบเทียบที่ได้รับการบอกกล่าว

ในภูมิทัศน์ที่เครื่องมือจำลองพลังงานแสงอาทิตย์ทวีคูณ PVGIS โดดเด่นด้วยวิธีพื้นฐานหลายวิธี

PVGIS และ pvwatts (NREL)

Pvwatts พัฒนาโดยห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติของสหรัฐอเมริกามักจะถูกพิจารณา PVGISคู่หูอเมริกัน เมื่อใช้เครื่องมือทั้งสองสำหรับโครงการระหว่างประเทศฉันสามารถยืนยันถึงความแตกต่างที่สำคัญของพวกเขา:

• PVGIS เสนอการแก้ปัญหาเชิงพื้นที่ที่ละเอียดกว่าในยุโรปและแอฟริกาในขณะที่ PVWatts โดยทั่วไปมีความแม่นยำมากขึ้นในอเมริกาเหนือ
• ที่ PVGIS24 อินเทอร์เฟซใช้งานง่ายมากขึ้นและมีตัวเลือกการปรับแต่งมากขึ้น
• PVWATTS ให้วิธีการที่ง่ายขึ้นบางครั้งมีค่าใช้จ่ายของความแม่นยำ

วิศวกรชาวแคนาดาที่ฉันทำงานด้วยในโครงการข้ามพรมแดนสรุปสถานการณ์ได้ดี: "เราใช้ PVWatts สำหรับโครงการอเมริกันของเราและ PVGIS สำหรับชาวยุโรปของเรา ความแตกต่างนั้นไม่ได้อยู่ในคุณภาพโดยรวมเท่าในความแม่นยำระดับภูมิภาคของข้อมูลพื้นฐาน "

PVGIS และซอฟต์แวร์เชิงพาณิชย์พิเศษ

โซลูชันเช่น Aurora หรือ Helioscope มีคุณสมบัติการออกแบบ 3 มิติและการสร้างแบบจำลองขั้นสูง แต่ในราคาที่สูงขึ้นอย่างมาก PVGISความแข็งแกร่งอยู่ในอัตราส่วนผลประโยชน์ที่ยอดเยี่ยม:

• การเข้าถึงได้ทันทีโดยไม่ต้องติดตั้งซอฟต์แวร์
• เส้นโค้งการเรียนรู้ที่เร็วกว่ามาก
• แหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้และโปร่งใส
• เวอร์ชันสถาบันฟรีสำหรับความต้องการขั้นพื้นฐาน

"สำหรับโครงการที่อยู่อาศัยและการติดตั้งเชิงพาณิชย์ขนาดเล็ก PVGIS นำเสนอทุกสิ่งที่เราต้องการ "Roberto อธิบายผู้ติดตั้งในอิตาลี" เราขอสงวนซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับโครงการอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่การสร้างแบบจำลองอย่างละเอียดของการแรเงาอย่างใกล้ชิดทำให้การลงทุนเป็นพิเศษ "

วิวัฒนาการของ PVGIS: มองไปสู่อนาคต

การปรับปรุงล่าสุด

เวอร์ชันล่าสุดของ PVGIS ได้แนะนำคุณสมบัติที่คาดการณ์ไว้สูง:

• การรวมข้อมูลดาวเทียมที่มีความละเอียดสูงขึ้นและสูงขึ้น
• ปรับปรุงโมเดลประสิทธิภาพสำหรับเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่
• เครื่องมือขั้นสูงสำหรับการวิเคราะห์ระบบด้วยการจัดเก็บข้อมูล
• อินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายและตอบสนองได้มากขึ้น PVGIS24

ในการประชุมพลังงานหมุนเวียนเมื่อเร็ว ๆ นี้ในบาร์เซโลนานักวิจัย JRC นำเสนองานเบื้องหลังการปรับปรุงเหล่านี้: "แต่ละคน PVGIS การอัปเดตแสดงถึงการตรวจสอบความถูกต้องหลายพันชั่วโมงและการเปรียบเทียบกับข้อมูลจริงจากการติดตั้งที่มีอยู่ ความเข้มงวดทางวิทยาศาสตร์นี้เป็นสิ่งที่ทำให้มั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือของการประมาณการ "

โอกาสในอนาคต

คาดว่าจะมีการพัฒนาที่มีแนวโน้มหลายอย่างในรุ่นอนาคต:

• การรวมระบบไฮบริดขั้นสูง (เซลล์แสงอาทิตย์ + Wind) ขั้นสูง
• การสร้างแบบจำลองการประณีตของเทคโนโลยี bifacial
• เครื่องมือเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชัน agrivoltaic
• การวิเคราะห์รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อประสิทธิภาพระยะยาว

วิศวกรที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของ PVGIS24 เมื่อเร็ว ๆ นี้บอกฉันว่า: "เรากำลังทำงานเกี่ยวกับคุณสมบัติที่จะช่วยให้การจำลองกลยุทธ์การบริโภคตนเองขั้นสูงการรวมยานพาหนะไฟฟ้าและระบบบ้านอัจฉริยะเป้าหมายคือการสนับสนุนการเปลี่ยนผ่านไปสู่ระบบพลังงานแบบบูรณาการและยืดหยุ่นมากขึ้น"

บทสรุป: PVGISเสาหลักของการเปลี่ยนแปลงพลังงาน

นอกเหนือจากคุณสมบัติทางเทคนิค PVGIS แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าพื้นฐานในการทำให้เป็นประชาธิปไตยของพลังงานแสงอาทิตย์ ด้วยการสร้างข้อมูลและเครื่องมือเมื่อสงวนไว้สำหรับผู้เชี่ยวชาญที่สามารถเข้าถึงได้จะช่วยเร่งการปรับใช้พลังงานหมุนเวียนทั่วโลก

สำหรับมืออาชีพ PVGIS ได้กลายเป็นสหายประจำวันที่ทำให้การประเมินมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นและเพิ่มความน่าเชื่อถือของโครงการ สำหรับบุคคลมันเป็นหน้าต่างสู่ศักยภาพพลังงานแสงอาทิตย์ของสภาพแวดล้อมซึ่งเป็นเครื่องมือในการเสริมพลังที่ช่วยให้การเลือกพลังงานอย่างมีข้อมูล

ในฐานะ Elena นักวิจัยในการเปลี่ยนแปลงพลังงานสรุปอย่างละเอียด: "PVGIS รวบรวมจิตวิญญาณแห่งนวัตกรรมของยุโรปอย่างสมบูรณ์แบบในการให้บริการของสิ่งที่ดีร่วมกัน ด้วยการเปลี่ยนข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อนให้เป็นข้อมูลที่สามารถเข้าถึงได้และสามารถดำเนินการได้มันจะช่วยสร้างอนาคตพลังงานที่ยั่งยืนและกระจายอำนาจได้มากขึ้น "

ไม่ว่าคุณจะค้นพบ PVGIS วันนี้หรือใช้มันมานานหลายปีสิ่งหนึ่งที่แน่นอนคือเครื่องมือนี้จะยังคงพัฒนาและเติบโตอย่างต่อเนื่องสะท้อนให้เห็นถึงความก้าวหน้าของภาคพลังงานแสงอาทิตย์ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วและสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงพลังงานทั่วโลกด้วยความแม่นยำและความน่าเชื่อถือที่เป็นที่รู้จัก

บทความนี้เขียนโดยความร่วมมือกับปกติ PVGIS ผู้ใช้ทั่วยุโรปอเมริกาเหนือและอเมริกาใต้รวมถึงนักวิจัยผู้ติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์และ บริษัท ที่ปรึกษาพิเศษ ประสบการณ์และมุมมองในชีวิตจริงของพวกเขาทำให้ทุกส่วนของงานนำเสนอนี้เพิ่มขึ้นทุกส่วน