Доступ до конкретних PVGIS Дані: прихований скарб сонячних ресурсів

Перший раз, коли я відкрив для себе велику кількість даних, доступних у PVGIS був під час дослідницького проекту з оптимізації фотоелектричних установок у гірських районах. Те, що мало бути простою перевіркою даних про опромінення, перетворилося на справжнє дослідження прихованих ресурсів цього інструменту. Я швидко це зрозумів PVGIS це не просто виробничий калькулятор, а золота жила кліматичних і сонячних даних, вартість яких значно перевищує стандартні рамки моделювання. Сьогодні, після багатьох років щоденного використання, я хотів би поділитися з вами секретами доступу до цих конкретних наборів даних, які можуть змінити ваш підхід до сонячних проектів.

Маловідомий скарб: PVGIS Дані про сонячне опромінення

В основі PVGIS містить виняткову колекцію даних про сонячне опромінення, результат десятиліть вимірювань, супутникових спостережень і ретельного наукового моделювання.

Розуміння багатства доступних даних

Всупереч поширеній думці, PVGIS робить більше, ніж забезпечує середні значення сонячного світла. Інструмент пропонує доступ до вражаючого масиву конкретних даних:

• Глобальне горизонтальне опромінення (GHI) – стандартна міра загальної сонячної енергії
• Пряме нормальне опромінення (DNI) – необхідне для концентрованих сонячних технологій
• Дифузне горизонтальне опромінення (DHI) – вирішальне значення для роботи в хмарних умовах
• Опромінення на нахилених поверхнях – розраховане для будь-якої орієнтації та нахилу
• Погодинні, щоденні, місячні та річні дані
• Повний часовий ряд, що охоплює кілька десятиліть

Під час спільного дослідницького проекту з Університетом Барселони я був вражений точністю PVGISісторичні дані. «Ці кліматичні архіви є безцінним науковим скарбом», — пояснив професор Родрігес. «Вони дозволяють нам не тільки розробляти оптимізовані сонячні системи, але й вивчати еволюцію клімату та його вплив на енергетичні ресурси».

Додана вартість PVGIS Дані в порівнянні з альтернативними джерелами

Які набори PVGIS дані відрізняються від інших джерел унікальним поєднанням географічного покриття, просторової роздільної здатності та суворої наукової перевірки.

Марія, метеоролог, що спеціалізується на відновлюваних джерелах енергії, нещодавно сказала мені: «PVGIS дані вміло поєднують наземні вимірювання та супутникові спостереження, пропонуючи більшу надійність, ніж джерела, які використовують лише один метод. Для Європи та Африки зокрема PVGIS- База даних SARAH стала нашою основною довідкою».

Ця виняткова якість пояснюється:

• Інтеграція багатьох джерел даних (супутники Meteosat, метеостанції, моделі атмосфери)
• Алгоритми корекції та перевірки постійно вдосконалюються
• Просторова роздільна здатність досягає 1 км в деяких регіонах
• Розширене часове покриття (до 30 років історії в залежності від регіону)

Для проекту сонячної електростанції в Іспанії ця велика кількість даних допомогла нам визначити місцевий мікроклімат, невидимий у стандартних метеорологічних базах даних, оптимізувавши розміщення та збільшивши передбачуваний річний обсяг виробництва на 4,2%.

Як завантажити точні дані з PVGIS

Доступ до конкретних PVGIS спочатку дані можуть здаватися складними, але за допомогою правильних методів вони стають надзвичайно простими та потужними.

Доступ до даних про опромінення в будь-якому місці

Найпрямішим способом отримання даних про опромінення є використання PVGISосновний інтерфейс:

1• Точне місцезнаходження вашого цікавого місця (за адресою, GPS-координатами або переглядом карти)
2• У розділі «Вихідні дані» виберіть «Щомісячне опромінення» або «Погодинне опромінення» залежно від ваших потреб
3• Встановіть параметри орієнтації та нахилу, які відповідають вашому аналізу
4• Натисніть «Обчислити», щоб згенерувати результати
5• Скористайтеся кнопкою «Завантажити», щоб отримати дані у форматі CSV або JSON

Під час тренінгу, який я проводив для інженерних фірм у Франції, я помітив, що ця проста функція часто недостатньо використовується. «Ми просто використовували графіки на екрані», — зізнався Томас, інженер із сонячної енергії. «Відкриття можливості експорту даних для спеціального аналізу повністю змінило нашу методологію визначення розміру».

Вилучення повного часового ряду

Для більш розширеного аналізу повні часові ряди мають неоціненне значення:

1• В PVGIS виберіть «Завантажити погодинні дані»
2• Виберіть період інтересу (до кількох десятиліть залежно від регіону)
3• Виберіть конкретні змінні, які вам потрібні (опромінення, температура, швидкість вітру тощо)
4• Запустіть обчислення та завантажте отриманий файл

Софія, розробник енергетичного програмного забезпечення, поділилася: "Ці часові ряди є чорним золотом нашої галузі. Вони дозволяють нам створювати динамічні імітаційні моделі, які фіксують сезонні коливання, екстремальні погодні явища та довгострокові тенденції. Для нашого програмного забезпечення для визначення розмірів гібридної системи PVGIS погодинні дані за 15 років дозволили нам досягти неперевершеної точності прогнозування».

Використовуючи PVGIS API для автоматизації

Для досвідчених користувачів і розробників PVGIS API пропонує особливо потужний метод доступу до даних:

1• Створіть URL-запит із інтеграцією ваших конкретних параметрів (розташування, період, цікаві змінні)
2• Надішліть запит через HTTP GET
3• Отримайте дані у форматі JSON для інтеграції у власні програми

Марко, який розробив інструмент картографування сонячного потенціалу для італійського регіону, поділився своїм досвідом: «The PVGIS API дозволив нам автоматизувати вилучення даних для понад 5000 різних сайтів. Те, на що вручну пішли б місяці, було зроблено за кілька годин, що дозволило детально скласти карту регіонального сонячного потенціалу, який тепер керує місцевою енергетичною політикою».

Вивчення різних баз даних, які використовуються PVGIS

Одна з маловідомих переваг PVGIS це різноманітність баз даних, які він інтегрує, кожна з яких має свої особливості та переваги.

PVGIS-SARAH: Європейський та африканський еталон

The PVGIS- База даних SARAH (Solar surfAce RADiation Heliosat) стала ключовою довідкою для Європи, Африки та частини Близького Сходу:

• На основі спостережень із супутників Meteosat
• Просторова роздільна здатність близько 5 км
• Часове покриття з 2005 по теперішній час (з регулярними оновленнями)
• Особливо точний для середземноморських регіонів

У дослідницькому проекті, який порівнював джерела сонячних даних в Іспанії, професор Санчес з Мадридського університету сказав мені: «Наші перевірки на наземних станціях показують, що PVGIS-SARAH має найменші розбіжності, особливо в складних топографіях, де інші набори даних мають тенденцію згладити місцеві варіації».

PVGIS-ERA5: Глобальне покриття та кліматична узгодженість

База даних ERA5 від Європейського центру середньострокових прогнозів погоди (ECMWF) пропонує цінну альтернативу:

• Справді глобальне покриття
• Просторова роздільна здатність близько 30 км
• Виняткова узгодженість між різними метеорологічними змінними
• Особливо підходить для регіонів без прямого супутникового покриття

Для міжнародного проекту, що охоплює кілька континентів, цей набір даних виявився безцінним. «Методологічна послідовність ERA5 дозволила нам об’єктивно порівняти об’єкти в Європі, Азії та Америці», – сказала Олена, консультант з відновлюваних джерел енергії. «Без цієї однорідності наш порівняльний аналіз був би спотворений відмінностями в регіональних джерелах даних».

PVGIS-NSRDB: Північноамериканська точність

Для північноамериканських проектів, PVGIS тепер включає Національну базу даних сонячної радіації (NSRDB):

• Розроблено Національною лабораторією відновлюваної енергії (NREL)
• Просторова роздільна здатність 4 км
• Покриття США, Канади та частини Центральної Америки
• Широка перевірка на північноамериканських вимірювальних станціях

Джеймс, розробник сонячних проектів із Торонто, поділився: «Доступність NSRDB у PVGIS значно спростили наш робочий процес. Раніше нам доводилося міняти інструменти для європейських та північноамериканських проектів. Тепер ми отримуємо переваги від єдиного інтерфейсу, маючи доступ до найточніших даних для кожного регіону».

Вибір правильної бази даних для вашого проекту

Оптимальний вибір бази даних залежить від кількох факторів:

• Географічне розташування проекту
• Цікавий історичний період
• Необхідні змінні
• Бажана просторова роздільна здатність

Для складного проекту в Альпійських горах ми навіть використовували кілька баз даних паралельно, щоб посилити наш аналіз. «Порівняння результатів SARAH і ERA5 дозволило нам визначити довірчі інтервали для наших оцінок», — пояснив Томас, інженер, який спеціалізується на складних сайтах. «Цей підхід з багатьох джерел переконав наших інвесторів у надійності наших прогнозів виробництва».

Розширені випадки використання для PVGIS Дані

Крім стандартних програм, PVGIS-специфічні дані можна використати потужним і креативним способом.

Аналіз типового метеорологічного року (TMY).

Файли TMY особливо цінні для енергетичного моделювання:

1. в PVGIS, виберіть «Завантажити TMY»
2. Виберіть своє місце розташування та відповідну базу даних
3. Завантажте файл у стандартному форматі (зазвичай EPW)
4. Імпортуйте дані в інструменти енергетичного моделювання, такі як EnergyPlus, TRNSYS або DesignBuilder

Клара, архітектор, що спеціалізується на біокліматичному дизайні, поділилася: «PVGIS Файли TMY змінили наш пасивний підхід до проектування. Тепер ми можемо точно змоделювати теплову поведінку будівлі та оптимізувати як оболонку, так і активні сонячні системи. Для культурного центру в Італії цей інтегрований підхід зменшив потреби в енергії на 42% порівняно з нашим початковим проектом».

Дослідження міжрічної мінливості

Доступ до повних історичних даних дозволяє довгостроково аналізувати мінливість сонячних ресурсів:

1. Завантажте щорічні дані про опромінення за 10+ років
2. Проаналізуйте стандартні відхилення та екстремальні значення
3. Створення імовірнісних сценаріїв (P50, P90, P99), необхідних для фінансування проекту

Для сонячної електростанції потужністю 50 МВт в Іспанії цей аналіз змінності був вирішальним у фінансових переговорах. «Банкам потрібні надійні прогнози P90», — сказав Мігель, розробник проекту. «Завдяки PVGIS історичні дані за 15 років показали, що навіть у консервативному сценарії P90 прибутковість залишалася вищою за порогові значення для інвесторів, відкриваючи 45 мільйонів євро фінансування».

Картографування території сонячного потенціалу

Комбінуючи PVGIS API з інструментами ГІС дозволяє детально картографувати сонячний потенціал:

1. Визначте сітку точок, що охоплює сферу інтересів
2. Використовуйте PVGIS API для отримання даних про опромінення для кожної точки
3. Імпортуйте дані в програмне забезпечення ГІС, наприклад QGIS або ArcGIS
4. Створення тематичних карт з просторовою інтерполяцією

Французький муніципалітет використав цей підхід для свого місцевого енергетичного планування. «PVGIS картографування допомогло нам визначити пріоритетні зони для розвитку сонячної енергії, — пояснила Марі, менеджер із переходу на енергетику. — Ці об’єктивні дані сприяли діалогу з громадянами та землевласниками, значно прискоривши розгортання нашої муніципальної програми сонячної енергії».

Поради експертів щодо повного використання PVGIS Дані

Після багатьох років інтенсивного використання я розробив кілька методів, щоб витягнути ще більше цінності PVGIS даних.

Комбінуйте PVGIS Дані з інших джерел

PVGIS потужність даних збільшується в рази в поєднанні з додатковими джерелами:

• Місцеві дані про споживання електроенергії для точного аналізу власного споживання
• Кадастрові дані для оцінки сонячного потенціалу району
• Погодинна вартість електроенергії для розширених економічних оцінок

Для проекту колективного самоспоживання у Франції ми зробили перехресні посилання PVGIS погодинні дані з профілями споживання 28 різних будівель. «Цей інтегрований підхід дозволив нам оптимізувати розподіл виробничих і складських потужностей», — сказав Джин, координатор проекту. «Загальний рівень власного споживання досяг 78%, що значно перевищує 60%, на які ми спочатку сподівалися».

Автоматизуйте обробку за допомогою спеціальних сценаріїв

Роберто, дослідник даних, який спеціалізується на відновлюваних джерелах енергії, поділився: «Ми розробили бібліотеку сценаріїв Python, яка автоматизує PVGIS вилучення та аналіз даних для сотень сайтів одночасно. Те, що раніше займало тижні вручну, тепер робиться за лічені хвилини, що дає змогу проводити широкомасштабний територіальний аналіз».

Використовуйте стандартизовані формати даних

PVGIS пропонує кілька стандартизованих форматів експорту, які полегшують інтеграцію з іншими інструментами:

• Формат CSV для аналізу в Excel або Google Таблицях
• Формат JSON для інтеграції веб-додатків
• Формат EPW для енергетичного моделювання будівель
• Формат TMY3 сумісний з багатьма інструментами сонячного моделювання

Ця сумісність мала вирішальне значення для міжнародного дослідницького проекту, у якому я брав участь. «Можливість експортувати безпосередньо у формат EPW дозволила нам легко інтегрувати PVGIS кліматичні дані в наше моделювання EnergyPlus", - сказав професор Шанхайського університету. "Ця методологічна безперервність забезпечує послідовний порівняльний аналіз між різними кліматами Європи та Азії".

висновок: PVGIS Дані як основа сонячної досконалості

Доступ PVGIS-специфічні дані - це більше, ніж технічна зручність, це фундаментальна зміна нашої здатності розуміти, планувати та оптимізувати системи сонячної енергії.

Як красномовно резюмує Олена, дослідниця енергетичних переходів із понад 25-річним досвідом: «PVGIS даних демократизував доступ до науково надійної кліматичної інформації. Те, що колись було привілеєм кількох спеціалізованих установ, тепер доступне всім зацікавленим сторонам енергетичного переходу, від великих розробників до зацікавлених громадян. Ця демократизація даних є такою ж важливою для сонячної революції, як і зниження вартості фотоелектричних панелей».

Незалежно від того, чи є ви професіоналом, який вдосконалює свій аналіз, дослідником, який досліджує нові методології, чи цікавим громадянином, який цікавиться вашим місцевим сонячним потенціалом, PVGIS-специфічні дані пропонують надійну основу для прийняття обґрунтованих рішень і оптимізованих проектів.

Наступного разу ви використовуєте PVGIS, знайдіть хвилинку, щоб дослідити за рамки стандартних симуляцій і зануритися в багатство доступних конкретних даних. Як я кілька років тому в тому проекті Alpine, ви можете виявити, що ці приховані скарби можуть змінити ваше розуміння та підхід до сонячної енергії.

Ця стаття була написана у співпраці з експертом PVGIS користувачів у Європі, Північній та Південній Америці, включно з дослідниками, розробниками сонячних проектів і дослідниками даних, які спеціалізуються на відновлюваних джерелах енергії. Їхній реальний досвід і ідеї збагатили кожен розділ цього дослідження PVGIS даних.