Jak obliczana jest wydajność w OpenSolar?

Użytkownik ma dwie opcje obliczenia wydajności systemu w OpenSolar

Pierwsza opcja to PVWatts. Jest to domyślny kalkulator stosowany od czasu powstania OpenSolar w 2019 roku.

Druga opcja to: System Advisor Model (SAM). Jest to nowy kalkulator, który firma OpenSolar wprowadziła w lipcu 2020 roku.

Przeczytaj poniżej, aby dowiedzieć się więcej o obu tych kalkulatorach i zobacz podsumowanie tutaj.

Jeśli chcesz nauczyć się przełączać kalkulatory między PVWatts i SAM, zobacz ten artykuł.

Wcześniejsza opcja: PV Watts

Obecnie wydajność systemu jest obliczana przy użyciu PVWatts w wersji 6, o rozdzielczości godzinowej.

Tutaj wyświetlane jest krótkie podsumowanie niektórych danych wejściowych, ale w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat metodologii PVWatts, patrz tutaj.

Dane pogodowe

• PVWatts wykorzystuje dane o typowym roku meteorologicznym (TMY) (8760 punktów danych):
  • Bezpośrednie natężenie światła (DNI) i rozproszone poziome promieniowanie słoneczne (DHI) [W/m2]
  • Temperatura otoczenia dla termometru suchego [ C]
  • Prędkość wiatru 10 m nad ziemią [m/s]
  • Albedo = 0,2 dla wszystkich godzin w roku dla plików danych TMY2 i oraz wartość godzinowa dostarczona w plikach TMY3
• Brak regulacji dla lat przestępnych lub czasu letniego.

Pozycja Słońca

• PVWatts oblicza położenie słońca co godzinę, znajdując kąt azymutu i zenitu słonecznego, które następnie są używane do określenia promieniowania słonecznego padającego na panel PV.

Promieniowania słonecznego w płaszczyźnie ekspozycji modułów (POA)

• Promieniowanie POA jest obliczane godzinowo przez cały rok, biorąc pod uwagę efekt azymutu słonecznego i kąt wysokości, jak również pochylenie i azymut modułu, aby dokładnie obliczyć natężenie promieni słonecznych padających na moduł PV przez cały dzień.

Straty i obniżenie wartości

Podsumowanie domyślnego obniżenia wartości PVWatts można zobaczyć w poniższej tabeli:

Uwaga:

• Jeżeli użyto mikrofalownika, to podana powyżej strata spowodowana niezgodnością zostanie zmniejszona do 0%, co daje łącznie 12,32%.
• Jeśli zastosowano optymalizator DC, to strata spowodowana niedopasowaniem wyniesie 0% i będzie można wprowadzić efektywność optymalizatora DC. Można dowiedzieć się, jak dodać optymalizatory DC w Studio tutaj w dolnej części sekcji Falowniki i łączenie.
• Straty spowodowane efektywnością falownika są oparte na ocenie efektywności CEC/Euro każdego modelu falownika.
• Straty spowodowane zacienieniem można również konfigurować manualnie w Studio (patrz: ten artykuł)

Nowość: OpenSolar 3D + System Advisor Model (SAM)

Wraz z wydaniem OpenSolar 3D w OpenSolar, zintegrowaliśmy system SAM do obliczania wydajności systemu. SAM, stworzony przez Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) jest technologiczno-ekonomicznym modelem oprogramowania zaprojektowanym specjalnie dla branży energii odnawialnej.

Poniżej przedstawiamy kilka kluczowych danych, które wykorzystujemy w OpenSolar, ale jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o metodologii SAM, patrz tutaj.

• Wydajność systemu PV
• Dane dotyczące promieniowania i pogody
• Napromieniowanie POA (incydent)
• Skuteczne napromienianie POA
• Model wydajności DC
• Wydajność paneli DC
• Wydajność systemu AC

Podobnie jak PVWatts, SAM bierze pod uwagę dane z pliku pogodowego do obliczenia poziomu napromieniowania (zarówno wiązki, jak i promienie rozproszone) przez cały rok. Jednak kluczową różnicą jest to, że możesz teraz użyć nowego narzędzia OpenSolar 3D razem z tymi danymi, aby dokładnie modelować zacienienie niektórych systemów przez cały rok w celu stworzenia systemów, które będą działać bardziej optymalnie.

OpenSolar 3D pozwala na tworzenie środowisk 3D używanych do obliczania całkowitego Sun Access* (dostęp do promieni), które następnie SAM wykorzystuje do obliczania wydajności systemu, biorąc pod uwagę typ użytego falownika oraz to, czy wykorzystywane są optymalizatory, czy nie. Więcej szczegółów znajdziesz w uwagach poniżej.

Podczas projektowania z SAM, następujące straty są uwzględniane (można je zobaczyć w strefie projektowania, klikając zakładkę „podsumowanie”, a następnie „straty systemu”. (Zauważ, że poniższe dane są przykładem ze zlecenia modelowego)

Uwaga:

• Jeśli falownik łańcuchowy jest używany bez optymalizatorów, to straty powstaną ze względu na:
  • Niedopasowanie modułu = 2%
  • Diody i połączenia = 0,5%
  • Okablowanie DC = 2%
• Jeśli zastosowano optymalizator z falownikiem łańcuchowym, to niedopasowanie modułu uzyska wartość 0%, okablowanie DC 1%, a efektywność optymalizatora zostanie wykorzystana
• Jeżeli używany jest mikrofalownik, niedopasowanie modułu uzyska 0%, a okablowanie DC 0,1%.
• W przypadku systemów z zacienionym falownikiem łańcuchowym (bez optymalizatora), SAM wprowadzi sprawdzone dane, aby zbadać, jaka będzie wydajność w oparciu o wartości zacienienia obliczone przez OpenSolar 3D.
• W przypadku zacienionych systemów z mikro i optymalizatorami wartości zacienienia będą miały bezpośredni związek z wydajnością.

Podsumowanie

Jeśli chcesz nauczyć się przełączać kalkulatory między PVWatts i SAM, zobacz ten artykuł.

Uwaga: Możesz skalować wydajność swoich systemów manualnie. Dowiedz się, jak to zrobić tutaj.

*Dostęp do słońca: Stosunek dostępnego natężenia promieniowania słonecznego po zacienieniu w porównaniu do natężenia promieniowania słonecznego przed zacienieniem.