将不同的光伏配置与 PVGIS：太阳能优化的艺术
当我大约15年前开始设计光伏装置时，比较不同的配置几乎是直觉的问题。我们依靠经验规则，粗略的计算和广泛的现场经验。到达 PVGIS 将这种手工的方法转化为精确的科学，使我们能够在安装第一个面板之前几乎探索数十种配置。这场方法论上的革命不仅改善了系统性能，而且大大提高了客户对我们建议的信心。
太阳能比较的艺术：为什么它是必不可少的
潜水之前 PVGIS的技术细节，让我们花点时间了解为什么比较不同的配置对任何光伏项目至关重要。
超越朝南：单个配置的神话
“您需要的只是面对向南倾斜的面板，这过于简单地简化了长期主导的太阳能讨论。正如我在里昂附近的一个住宅项目中发现的那样，现实更加细微。
房主皮埃尔（Pierre）坚信他的东 - 天屋顶不适合光伏。他在第一次会议上告诉我：“不妨等到我可以重做屋顶。”通过使用 PVGIS 为了比较不同的配置，我证明了在两个屋顶坡度上进行的安装拆分只会比假设的朝南阵列少12％，同时全天提供更平衡的生产分布，这是他的自我消费概况的重要优势。
皮埃尔（Pierre）在安装六个月后告诉我，他很高兴看到他的太阳能与他的早晨和晚上的能量需求完全一致，这似乎是一个机会。”
太阳优化的复杂方程
光伏安装的性能取决于许多相互依存的因素：
- 模块方向和倾斜
- 使用的面板技术
- 安装配置（屋顶安装，BIPV，地面安装）
- 局部气候条件
- 近乎遥远的阴影约束
- 能耗概况
- 经济和审美考虑
可以调整这些参数中的每一个，从而产生几乎无限数量的可能组合。没有类似的工具 PVGIS，有条不紊地探索这些选项几乎是不可能的。
正如巴塞罗那的太阳能工程师索非亚所说：“之前 PVGIS，由于时间和工具约束，我们只能探索两到三个配置。今天，我们可以轻松地比较十几个，并确定真正最大化客户项目价值的人。”
PVGIS 作为虚拟实验室：比较方法论
PVGIS 将计算机变成真正的太阳能实验实验室，让您可以测试不同的假设而无需离开桌子。
建立参考配置
有效比较的第一步是建立一个参考配置，对此进行了测量。对于德国的商业项目，我首先建模“经典”解决方案：朝南，35°倾斜，标准晶体硅模块。
该参考是评估替代方案的控制点。可再生能源研究人员托马斯（Thomas）解释说：“这就像在科学实验中建立控制权。” “没有这种共同的参考，比较失去了相关性。”
PVGIS 通过允许您保存参考参数，然后一一一个调整它们以测量每个变量的特定影响，从而使此方法变得容易。
隔离变量以进行有意义的分析
有效比较的关键是一次仅更改一个参数。在西班牙南部的Agrivoltaic项目中，我们有条理地探索了不同安装高度对能量输出的影响，同时使所有其他参数保持恒定。
这种方法使我们能够确定4.2米的最佳高度，从而最大程度地提高了面板下的电产量和农业产量。该项目的农艺师胡安回忆说：“没有严格的参数分析，我们可能会选择一个标准的3米，牺牲了近7％的年生产。”
PVGIS24 特别是其并排比较功能促进了这种方法，从而可以同时可视化不同配置的结果。
可视化季节性差异
之一 PVGIS比较分析中的主要优势是其全年显示生产趋势的能力。这个时间维度通常会在简单的年度中揭示不可见的细微差别。
对于普罗旺斯的二级房屋，主要在夏季占据，我们比较了两种配置：一种对年度总产量进行了优化，另一个是夏季产量的峰值。年收益率的差异很小（3％），但是“夏季”配置在入住月份产生的电力增加了14％，从而显着提高了自我消费和项目盈利能力。
“每月 PVGIS 房主克莱尔说：“图表对我的决定是决定性的。
案例研究：当比较揭示出意外
进行比较 PVGIS 有时会产生令人惊讶的结果，挑战假设和开放新观点。
巴塞罗那的城市建筑案
一个特别令人难忘的项目涉及巴塞罗那中部的一栋住宅建筑。屋顶露台提供了有限的空间，我们需要确定为公共区域供电的最佳配置。
我们将三种方法与 PVGIS：
1•面板在向南的35°倾斜的面板（“经典”配置）
2•面板平放在露台上（0°倾斜）
3•带有面板的东 - 西部系统背靠背倾斜10°
惊喜来自第三个选择，当时很少考虑。尽管它每年产生的能量比经典设置少8％，但在相同的足迹上允许安装容量增加70％，从而导致总产量明显更高。此外，日常生产越平衡，完美地满足了建筑物的需求。
项目建筑师Miguel承认：“这种比较完全改变了我们的城市装置方法。” “没有 PVGIS，我们永远不会认真考虑这种配置，此后已成为我们的屋顶露台的标准。”
高山小木屋谜
另一个引人入胜的案例涉及瑞士阿尔卑斯山中的一个孤立的小屋，主要在冬季用作滑雪撤退。主人希望在高加热需求但阳光低的关键时期最大化能源自主权。
我们使用了 PVGIS 比较根本不同的配置：
1•标准屋顶系统（南35°）
2•几乎垂直面板（南70°）
3•南立面上的垂直面板
4•屋顶和立面板的组合
结果使我们的期望提升了：垂直立面配置通常被认为是次优的，在12月和一月的能量是比标准安装高的2.8倍。这种戏剧性的差异是由于降雪反射和低冬季阳光的最佳入射角造成的。
“PVGIS 允许我们精确量化当地经验的建议，”专门从事山区的安装人员汉斯解释说：“现在，我们系统地建议使用混合数据的混合屋顶 - 式屋顶安装安装，并以具体数据的支持，以证明这种非常常规的方法是合理的。”
葡萄牙的太阳能跟踪困境
对于葡萄牙Alentejo地区的农业项目，问题是是否要投资太阳能追踪器而不是固定安装。直觉提出了巨大的收益，但额外的成本是巨大的。
使用 PVGIS，我们精确比较：
1•优化的固定安装（向南30°）
2•单轴跟踪器（东与西部）
3•双轴跟踪器（完整）
模拟显示，单轴跟踪器比固定系统提供了27％的生产增长，而双轴仅增加了4％。这种精确的分析证明了对单轴系统的投资，同时排除了更复杂的双轴选项。
农场老板安东尼奥承认：“没有这种详细的比较，我们可能会出于谨慎或最复杂的自信选择最简单的解决方案。” “PVGIS 帮助我们找到了投资和绩效之间的正确平衡。”
高级比较技术 PVGIS
除了基本比较之外， PVGIS 提供高级功能，可显着完善比较分析。
将经济方面纳入比较
PVGIS24 允许您在比较分析中包括经济参数，将千瓦时转换为欧元或美元 - 这种语言通常对决策者更有说服力。
对于意大利的一个工业项目，我们不仅在生产方面，而且在投资回报率方面比较了不同的模块技术（标准，高效率，双面关系）。尽管双面模块的成本高15％，但 PVGIS 模拟显示，由于其出色的产出，他们将投资回收期缩短了8个月。
“这 PVGIS运营总监朱利亚（Giulia）说，“看到25年的金融轨迹使双面模块的优势立即明确了，尽管他们的前期成本较高，但产生的现金流比较图表具有决定性的说服力。
比较现实世界的性能
一个特别有价值的 PVGIS 功能是将详细的天气数据集成到比较中的能力，包括温度，云覆盖物以及其他影响性能的因素。
对于摩洛哥的项目，我们比较了各种模块技术，专门针对它们在极热中的行为进行了比较。模拟显示，一些模块在最热的日子损失了其理论效率的22％，而另一些模块则为炎热的气候而设计，将损失限制在14％。
该项目开发人员Rachid证实：“这种实际条件比较为我们节省了一个昂贵的错误。” “在纸上看上去最好的模块被证明不太适合我们的特定气候。”
分析不同配置中的阴影影响
阴影通常是光伏装置的阿喀琉斯脚跟。 PVGIS 允许您比较各种策略以最大程度地减少其影响。
对于德国树木包围的住宅项目，我们使用了 PVGIS 比较三种方法：
1•带有中央逆变器的标准系统
2•每个面板上的功率优化器
3•微型造物
仿真表明，在这种特定的部分遮阳场景中，微型逆变器解决方案将在25年内产生18％的电力，很容易证明其较高的初始成本是合理的。
房主马库斯解释说：“使我相信的是看到一个月的生产差异。” “在冬季，当太阳低而阴影时，差距达到了27％，正是我最需要电力的时候。”
有效比较的实用技巧
经过数百个项目使用 PVGIS 作为比较工具，我已经开发了一些最佳实践，可以节省您宝贵的时间。
构造您的比较方法
为了避免迷失无数的可能性，请采用一种结构化的方法：
1•明确定义您的主要目标（最大化年度生产？针对特定季节进行优化？最大程度地减少初始投资？）
2•建立适合网站的现实参考配置
3•探索按类别（方向/倾斜，技术，安装系统）的变化
4•系统地记录每个模拟的结果
对于法国的一个社区项目，这种方法使我们能够在一天内探索18种不同的配置，从而确定一种解决方案，该解决方案以无额外的成本增加了生产率12％。
太阳能工程师Isabelle确认：“方法论上的严格性使一切都不同。” “如果没有结构，就有可能在随机和缺少重要的优化时比较配置。”
避免常见的比较陷阱
在比较分析中经常发生一些错误：
- 比较不同的安装能力而不使结果归一化
- 忽略可能因配置而异的系统损失
- 仅关注年度生产，同时忽略时间分布
- 忘记包括技术特定的降解率
在我为西班牙安装人员的培训中，一位参与者分享了一个轶事：“我坚信我找到了完美的配置，直到我意识到我将5 kW的系统与4.8 kW的系统进行了比较而没有标准化结果。这4％的错误可能使我的客户转向了次优的解决方案。”
有效地传达比较结果
最好的比较只有在决策者理解时才很重要。 PVGIS24 提供了一些可视化工具，可以促进通信：
- 并排图表以立即进行视觉比较
- 摘要表突出显示关键差异
- 具有最相关元素的定制报告
对于意大利的市政项目，我们准备了一份简化的比较报告，尽管受试者的技术复杂性，使市议会能够做出明智的决定。 “PVGIS 理事会成员保罗回忆说：“可视化将技术讨论转化为每个人都可以进行的辩论。
结论：比较作为太阳卓越的关键
有效比较不同光伏配置的能力可能是 PVGIS对太阳能行业的最有价值的贡献。通过将假设变成具体数据，此工具使您可以根据其特定的约束和机会来优化每个安装。
作为拥有25年以上经验的可再生能源顾问玛丽亚（Maria），优雅地总结了：“之前 PVGIS，我们设计了标准化的太阳能装置。今天，我们创建了量身定制的解决方案，非常适合每个网站和需求。向优化定制的这种转变代表了我们行业的真正成熟度。”
无论您是专业的建议还是房主探索财产的可能性， PVGIS 提供无与伦比的虚拟实验室。下一次太阳能革命可能不是来自新的面板技术，而是我们通过有条理的，数据驱动的比较来优化每个装置的集体能力。
本文是与太阳能工程师，安装人员和 PVGIS 欧洲，北美和南美的用户。他们的真实经验和观点丰富了这种比较探索的每个部分。