یک سیستم خورشیدی فتوولتائیک (PV) مجموعه ای از مؤلفه های متصل متشکل از ماژول های PV ، یک اینورتر خورشیدی و یک تعصب-} on -} سیستم (BOS) است که می تواند تولید و تولید خورشیدی را ذخیره کند. دستیابی به راندمان بهینه در یک سیستم PV نیاز به بهینه سازی عوامل بیشمار و درک عملکرد و پیکربندی مؤلفه ها دارد. علاوه بر این ، تسلط بر تکنیک های نظارت و روش های مهندسی قابل اعتماد برای اطمینان از ماندگاری یک سیستم PV بسیار مهم است. در اینجا 8 نرم افزار مختلف برای طراحی سیستم های خورشیدی فتوولتائیک ارائه شده است.
1 هومر طرفدار - هومر انرژی ، ایالات متحده
2 PV F - نمودار - F - نرم افزار نمودار ، ایالات متحده
3 PvPlanner - Solargis ، Slovakia
4 Pvsyst - Pvsyst SA ، سوئیس
5 Retscreen - منابع طبیعی کانادا ، کانادا
6 مدل مشاور سیستم (SAM)- آزمایشگاه ملی انرژی تجدید پذیر (NREL) ، ایالات متحده
7 Solar Pro - Laplace Systems ، ژاپن
8 هلیوسکوپ - شفق قطبی ، ایالات متحده
مقایسه این برنامه ها برای مشخص کردن چقدر خوب در طراحی و شبیه سازی سیستم های انرژی خورشیدی PV انجام شده است. این تجزیه و تحلیل فقط با تمرکز بر روی قدرت SPV انجام شده است و از این رو برنامه هایی که منابع دیگر انرژی تجدید پذیر مانند باد ، زیست توده و غیره را شبیه سازی می کنند ، ممکن است لزوماً ترجیح بیشتری دریافت نکنند. براساس تلاش فردی نویسنده برای استفاده از این برنامه ها تحت پارامترهای ثابت پارامترهای در پایان مقاله ارائه شده است. معیارهای زیر در نظر گرفته شده است:
-
توابع و USP
-
رابط کاربری
-
داده های آب و هوایی تاریخی
-
اطلاعات ماژول و اینورتر
-
قیمت گذاری
-
1 هومر طرفدار
توسعه یافته توسط NREL (آزمایشگاه ملی انرژی تجدید پذیر) ایالات متحده و بعداً توسط Homer Energy تقویت و توزیع شده است ، یک نرم افزار بهینه سازی شبکه میکرو {0}. هومر مخفف مدل بهینه سازی ترکیبی برای منابع انرژی متعدد است و با ابزارهای شبیه سازی ، بهینه سازی و تجزیه و تحلیل حساسیت همراه است.
محاسبه CAPEX و OPEX با استفاده از یک جادوگر پروژه امکان پذیر است. چندین منبع انرژی را شبیه سازی کنید. چندین بار اضافه کنید. عواملی مانند سرعت باد ، هزینه سوخت و مجازات های انتشار گازهای گلخانه ای را می توان در محاسبه قرار داد. جستجوی مکان با نام ممکن است. به طور خاص برای PV خورشیدی طراحی نشده است. داده های منحنی IV را تولید نمی کند یا تجزیه و تحلیل سایه را انجام نمی دهد. همچنین گزارش تولید برق PV به دلیل اطلاعات محدود در مورد داده های آب و هوا و داده های ماژول ، جامع و مفصل کمتری دارد. بسیاری از عوامل از دست دادن در طول تولید برق PV به محاسبه اضافه نمی شوند.
نمای شماتیک مفید است. سیستم منوی گرافیکی یک مزیت است. پارامترهای بصری و بیش از حد زیادی برای اضافه شدن دستی نیست.
می توانید داده های TMY2/TMY3 را از وب سایت NREL وارد کنید. همچنین داده های ناسا و Solargis را می توان از وب سایت های آنها وارد کرد. با داده های آب و هوایی رایگان همراه نیست.
می تواند داده های ماژول را وارد کند. فقط 8 ماژول (از جمله 1 عمومی) و 8 اینورتر 8 (از جمله 1 عمومی) در این برنامه گنجانده شده است.
مجوز ابر موجود است. نسخه دائمی کاملاً بارگذاری شده در تجارت 4،200 دلار/INR 280،000 آموزشی 2،100 دلار/INR 140،000 و دانش آموز 350 دلار سالانه/INR 23،407 سالانه
آزمایش رایگان 30 روزه خود را از اینجا دریافت کنید
تصاویر نسخه هومر X 64 3.6.3
(شکل 1) رابط طراحی با نمای شماتیک
(شکل 1) گزارش شبیه سازی
2 PV F - نمودار
نمودار ساخته شده توسط دانشکده های دانشگاه ویسکانسین ، PV F-}} یک برنامه طراحی تجزیه و تحلیل سیستم PV است که از داده های تابش خورشیدی برای محاسبه تولید انرژی PV استفاده نمی کند که با توجه به تغییرات ناشی از ماژول های PV ، اینورترها و سایر متغیرها استفاده نمی کند. این برنامه برای اهداف دانشگاهی هدف قرار گرفته است.
برنامه ساده ای که خروجی انرژی PV را بر اساس یک ماژول عمومی و اینورتر محاسبه می کند. تمام داده ها به صورت دستی اضافه می شوند و بنابراین مقایسه سریع داده های تولید با تغییر داده های ماژول ، ظرفیت سایت یا مکان دشوار است. بدون تجزیه و تحلیل سایه. برای محاسبه قدرت PV در شرایط دنیای واقعی مناسب نیست. نمودار ساده یا داده های جدول بندی شده می توانند تولید شوند اما نمی توانند صادر شوند.
برای محاسبه بسیار اساسی و مفید برای محاسبه وقتی داده ها به صورت دستی برای هر پارامتر وارد می شوند. این مجموعه ای از صفحات گسترده ماکرو است. اتوماسیون بسیار محدود و هیچ جادوگری در دسترس نیست.
300 مکان با نرم افزار همراه است. هیچ گزینه ای برای وارد کردن داده های آب و هوا از منابع مشترک مانند TMY3 وجود ندارد. داده ها فقط می توانند به صورت دستی اضافه شوند.
هیچ محدوده ای برای داده های ماژول یا اینورتر به محاسبه اضافه نمی شود.
دانشجویی 400 دلار/INR 26،750 دانشگاهی 600 دلار/INR 40،000
یک نسخه نسخه ی نمایشی را از اینجا بارگیری کنید
تصاویر PV F - نسخه نمودار نسخه 3.55W
(شکل 2) رابط طراحی با صفحه ورود اطلاعات دستی
(شکل 2) تولید ماهانه ، محاسبات اقتصادی و گزارش کارآیی
3 PvPlanner
این نرم افزار از ارائه دهنده بانک اطلاعاتی منابع خورشیدی Solargis تهیه شده است. این یک نرم افزار مبتنی بر ابر است که بر روی پلت فرم SaaS (نرم افزار به عنوان یک سرویس) کار می کند و ادعا می کند که داده های آنها بسیار دقیق است و یک رویکرد اعتبار سنجی دقیق سیستماتیک را افزایش می دهد که قابلیت اطمینان داده ها را افزایش می دهد.
داده های ماهواره ای دقیق به کاربر اجازه می دهد تا از تابش خورشیدی و پتانسیل قدرت PV یک مکان تخمین زده و گزارش را به 14 زبان تولید کند. این به طور خودکار سایه زمین را محاسبه می کند ، اما هیچ گزینه ای برای تنظیم ساختارهای اطراف یا انجام تجزیه و تحلیل سایه زنی وجود ندارد. این فقط به عنوان یک نسخه آنلاین در دسترس است ، بنابراین اتصال به اینترنت الزامی است. به شرکت ها اجازه می دهد تا از طریق برنامه های شخص ثالث از API خود استفاده کرده و به Solargis دسترسی پیدا کنند.
تنظیم آسان مبتنی بر شبیه سازی در سه مرحله. نقشه های منبع خورشیدی با وضوح بالا تعاملی (IMAPS) به کاربران امکان می دهد مکان سایت را به طور دقیق مشخص کنند. رابط کاربری شسته و رفته و بصری است اما عملکرد رابط می تواند تحت تأثیر سرعت اتصال به اینترنت باشد که یک اشکال در نرم افزار آنلاین است.
داده های متوسط سالانه و ماهانه بلند مدت در بسته اصلی گنجانده شده است. هیچ گزینه ای برای وارد کردن انواع داده های دیگر مانند NASA ، Meteonorm ، SAM یا کاربر ضبط شده وجود ندارد.
از ماژول های عمومی استفاده می کند که به طور متوسط 18 ماژول متداول از ساختهای مختلف ساخته شده است و کاربران بین ماژول های CSI ، CDTE و CIS انتخاب می کنند. اینورتر همچنین عمومی است که کاربر می تواند کارایی را تعریف کند. آنها ادعا می کنند که این تغییر در اکثر ماژول ها بیش از 1.22 ٪ نیست که کمتر از تغییر در تابش خورشیدی است ، از این رو نیاز به داشتن یک ماژول و پایگاه داده اینورتر بوجود نمی آید.
یک مکان و بدون عملکرد نقشه - 560 دلار/INR 37.500 در سال. مکان چندگانه و عملکرد نقشه - 1700 دلار/115،000 INR در سال. مکان چندگانه + عملکرد نقشه + داده های تابش مستقیم مستقیم (DNI) - 3،600 دلار/INR 241،500 در سال.
تصاویر PVPlanner نسخه 2.0
(شکل 3A) عملکرد IMAP تعاملی که به کاربر امکان می دهد مکان را مشخص کند
(شکل .3b) داده های خروجی PV از مکان انتخاب شده
(شکل 3C) داده های تابش خورشیدی از مکان انتخاب شده
(شکل 3D) گزارش قابل بارگیری تولید شده در قالب های PDF/Excel/CSV و 14 زبان
4 PvSyst
این نرم افزار توسط فیزیکدان سوئیسی آندره مرمود و مهندس برق میشل ویلوز ساخته شده است. این نرم افزار استانداردی برای طراحی سیستم PV و شبیه سازی در سراسر جهان است. توسعه دهندگان ادعا می کنند که این نرم افزار به گونه ای طراحی شده است که توسط معماران ، مهندسان ، محققان و دانشجویان استفاده شود.
تخمین سریع تولید در مرحله برنامه ریزی پروژه ، مطالعه دقیق ، اندازه ، تخمین ساعتی و تولید گزارش از ویژگی های اصلی آن است. ابزار طراحی مفید برای طراحی و تخمین سیستم PV. بیشتر پارامترهایی را که توسط طراحان سیستم PV مورد نیاز است شبیه سازی می کند و به تولید یک گزارش شبیه سازی جامع کمک می کند.
سطح بالایی از کنترل عوامل مختلف را امکان پذیر می کند. جایی که این برنامه از آن فاصله دارد ، توانایی آن در رسیدگی به تجزیه و تحلیل سایه است. این ابزار چشم انداز در استفاده تکراری خراب می شود و سایه زنی ناپایدار را احساس می کند و هیچ نشانه ای از سایه را ارائه نمی دهد. صفحه برنامه نمی تواند به حداکثر برسد ، بنابراین می تواند در صورت استفاده از مانیتور کوچک ، همه پارامترها را مشاهده کند.
آخرین پرونده داده Bundles Meteonorm. همچنین می تواند در حدود 15 منبع داده مختلف که بیشتر مناطق در سراسر جهان را پوشش می دهد. همچنین می تواند داده های تعریف شده کاربر را وارد کند.
پایگاه داده بسته بندی شده از انتشار فوتون که هزاران ماژول و مدل های اینورتر را لیست می کند. همچنین می تواند داده های تعریف شده کاربر را وارد کند.
نسخه محدود امکان نصب و کشتی های 30 کیلو وات را برای 1.040 دلار در هر 70،000 INR فراهم می کند. کشتی های نسخه نامحدود با قیمت 1،351 دلار/INR 90،685
تصاویر PvSyst نسخه 6.47
(شکل 4A) صفحه تنظیم پروژه
(شکل 4B) پارامترهای شبیه سازی پروژه
(شکل 4C) تنظیم ضرایب از دست دادن
(شکل 4D) تجزیه و تحلیل سایه زنی با استفاده از ابزار چشم انداز
(شکل 4) ابزار بهینه سازی پارامتر
(شکل 4F) خلاصه گزارش
(شکل 4G) گزارش تولید انرژی
(شکل 4H) گزارش از دست دادن با بیان عوامل مختلف
5 صفحه نمایش
توسعه یافته توسط منابع ملی کانادا این یک ابزار نرم افزاری تجزیه و تحلیل پروژه انرژی پاک {0} مبتنی بر است که به تصمیم گیرندگان کمک می کند تا به سرعت و ارزان ، زنده ماندن فنی و مالی انرژی تجدید پذیر بالقوه ، بهره وری انرژی و پروژه های تولید {1 {را تعیین کنند.
برنامه رایگان متشکل از یک صفحه گسترده ماکرو که دارای تمام فرمول های موجود برای محاسبه انواع مختلف منابع انرژی از جمله PV خورشیدی است و به کاربر اجازه می دهد تا تولید برق PV را بر اساس موقعیت مکانی محاسبه کند ، تجزیه و تحلیل هزینه را انجام دهد و امکان سنجی پروژه را تعیین کند. خوب برای دانشجویان و یک ابزار مفید برای کسانی که ممکن است بخواهند به سرمایه گذاری نگاه کنند و در یک مرحله اولیه در یک پروژه PV خورشیدی بازگردند. هیچ تجزیه و تحلیل سایه زنی یا عملکرد گزارش ندارد.
استفاده نسبتاً آسان است زیرا این یک صفحه گسترده اکسل است که بیشتر کاربران به آن عادت کرده اند و ماکروها را با گزینه هایی فعال می کنند تا از لیست های کشویی انتخاب کنند. محدودیت زیادی برای اصلاح این مقادیر و درصد وجود ندارد.
با داده های آب و هوایی تاریخی از پایگاه داده ناسا که شامل همه شهرهای بزرگ در سراسر جهان می شود ، بارگیری می شود. هیچ محدوده اضافه کردن منابع داده دیگر یا داده های سفارشی.
همراه با تعداد محدودی از ماژول ها اما اینورتر نیست. هیچ محدوده ای برای افزودن داده های ماژول سفارشی یا اینورتر وجود ندارد.
بدون هزینه برای بارگیری از وب سایت منابع ملی کانادا در دسترس است.
نسخه رایگان خود را از اینجا دریافت کنید
تصاویر نسخه 4 Retscreen
(شکل 5) صفحه اصلی که در آن جزئیات پروژه و مکان انتخاب شده است
(شکل 5b) انتخاب داده های آب و هوایی
(شکل 5) انتخاب ماژول و رتبه بندی مورد نظر
(شکل 5D) برآورد تولید برق به همراه تجزیه و تحلیل مالی و تولید گازهای گلخانه ای تولید می شود
6 مدل مشاور سیستم (SAM)
نرم افزار رایگان تهیه شده توسط وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) و آزمایشگاه ملی انرژی تجدید پذیر (NREL) ، این یک مدل عملکردی و مالی است که برای کمک به تصمیم گیری (با در نظر گرفتن داده های ایالات متحده و سیاست های انرژی ایالات متحده) در مرحله برنامه ریزی پروژه طراحی شده است.
SAM پیش بینی های عملکرد و هزینه تخمین انرژی را برای پروژه های برق متصل به شبکه - متصل بر اساس هزینه های نصب و عملیاتی و پارامترهای طراحی سیستم مشخص شده توسط کاربر انجام می دهد. از پیش تنظیم شده برای انواع مختلف مدل های مالی مورد استفاده در ایالات متحده و کاربر می تواند گزینه مناسب را انتخاب کرده و ورودی هایی را برای اجرای یک شبیه سازی و تولید گزارش هایی در مورد تولید ، ضرر و مالی ارائه دهد. تجزیه و تحلیل سایه زنی را ارائه نمی دهد اما می تواند این داده ها را از PvSyst وارد کند.
نیاز به ورود به اطلاعات دستی زیادی دارد و اگر شخصی هستید که در طراحی سیستم PV پیش زمینه ای ندارید ، ممکن است آن را کمی بیش از حد پیدا کنید.
داده ها را از پایگاه داده ملی تابش خورشیدی از ما بارگیری می کند که بسیاری از شهرها را از سراسر جهان پوشش می دهد. اجازه می دهد تا داده های TMY2 ، TMY3 و EPW را وارد کنید.
بانک اطلاعاتی بزرگ ماژول ها و اینورترهای ذکر شده توسط CEC (کمیسیون برق کالیفرنیا) و آزمایشگاه های ملی Sandia با این نرم افزار همراه است یا می توان آزادانه بارگیری کرد.
بدون هزینه
نسخه رایگان خود را از اینجا دریافت کنید
تصاویر SAM نسخه 3.14
(شکل 6) انتخاب مکان پروژه
(شکل 6b) انتخاب ماژول و رتبه بندی مورد نظر
(شکل 6) ویرایشگر محاسبه سایه
(شکل 6D) اجرای شبیه سازی
(شکل 6) گزارش شبیه سازی
7 طرفدار خورشیدی
این تنها نرم افزاری در لیست MNRE است که یک دقیقه - توسط -} محاسبه دقیقه را ارائه می دهد و آن را به یکی از دقیق ترین و همچنین تنها نرم افزاری برای ارائه یک رابط کاربری سه بعدی تعاملی که امکان تجسم نصب سیستم PV را می دهد و با تغییر و تحولات زمان واقعی در سایه و تولید برق با جابجایی اشیاء در فضای سه بعدی ارائه می دهد.
با ارائه سطح بالایی از تولید انرژی PV به دلیل دقیقه منحصر به فرد خود - توسط فرمول محاسبه دقیقه-}}}} فرمول محاسبه ای که یک کیلووات تجمعی را به جای خواندن متوسط ساعت کیلووات معمولی می خواند ، بیشتر نرم افزارهای دیگر را می خواند. همچنین این تفصیل تعاملی نزدیک به تجزیه و تحلیل سایه زنی به کاربر امکان می دهد مناطق خاصی را که تحت تأثیر قرار می گیرند ، مشخص کند و تغییرات لازم را در طراحی برای بهبود تولید ایجاد کند. همچنین قابل ذکر است عملکرد نقشه که در ترسیم طرح سایت با کمک تصاویر زمینی ماهواره ای کمک می کند.
یکی از رابط های کاربر دوستانه -. یک جادوگر شبیه سازی کاربر را راهنمایی می کند تا به سرعت یک پروژه سطح پشت بام یا مگاوات نصب کند. محیط 3D CAD به کاربر این امکان را می دهد تا با کشیدن و رها کردن اشیاء سه بعدی ، محیط اطراف خود را به صورت تعاملی بسازد. انیمیشن های دقیق تأثیر سایه زدن بر ماژول ها را نشان می دهند و کاربران می توانند موقعیت اشیاء موجود در مسیر خورشید را تنظیم کرده و بلافاصله نتیجه را در ماژول های آسیب دیده مشاهده کنند. ساخته شده-} در عملکرد MAP ، طراح را صرفه جویی در زمان لازم برای انجام یک بررسی سایت بصری و محاسبه منطقه می کند.
این نرم افزار با داده های صدها ایستگاه هواشناسی در سراسر جهان همراه است. کاربر همچنین می تواند واردات هواشناسی ، GIS خورشیدی یا داده های تولید شده توسط کاربر را که در قالب جدولی ذخیره شده است ، انتخاب کند.
همراه با بیش از 25،000 ماژول و اینورترهای ذکر شده در پایگاه داده فوتون همراه است. کاربر همچنین می تواند ماژول ها و اینورترهای عمومی را از لیستی انتخاب کند که امکان سفارشی سازی کاربر پارامترها را فراهم می کند.
نسخه آموزشی با قیمت 1.300 دلار در هر 90،000 INR نسخه تجاری با قیمت 2،050 دلار/INR 137،000
تصاویر Solar Pro نسخه 4.3
(شکل .7a) جادوگر شبیه سازی مرحله -} توسط -}} مرحله دستورالعمل های تنظیم سیستم PV را ارائه می دهد
(شکل .7b) رابط 3D CAD که نشان دهنده سایه تعاملی و ساخت ساختمان است
(شکل .7C) عملکرد Microsoft Bing Map ساخته شده-
(شکل .7d) ویژگی نصب آرایه خودکار که باعث می شود ماژول ها روی یک پشت بام همپوشانی داشته باشند
(شکل 7E) تابع نقشه برداری سایه که ماژول های تحت تأثیر سایه را نشان می دهد
(شکل 7) به راحتی جهت سیم کشی را برای بهینه سازی سیستم تغییر دهید
(شکل .7 گرم) تنظیم ضرایب مختلف با در نظر گرفتن فاکتورهای از دست دادن
(شکل .7) دقیقه- توسط - محاسبه برق دقیقه ای که هر دقیقه کیلووات جمع می شود
(شکل 7) نمودار قدرت تولید شده پس از شبیه سازی
(شکل .7J) محاسبه منحنی و صادرات به عملکرد CSV
(شکل .7k) گزارش شبیه سازی با داده های دقیق نسل 12 ماهه و تجزیه و تحلیل اقتصادی
خلاصه امتیاز (کلی و معیارها خاص)
(نویسنده مایل است از توسعه دهندگان نرم افزار بخاطر پشتیبانی از Aspersants که قصد دارند طراحی سیستم PV را به عنوان حرفه ای در نظر بگیرند ، با اجازه کاربران برای بارگیری آزادانه ، تلاش و ارزیابی برنامه های خود تشکر کند. با این روحیه است که این گزارش در تلاش برای برجسته کردن تجربه منحصر به فرد هر یک از این نرم افزارها ایجاد شده است و نه لزوماً چگونه هر یک از امتیازات دیگر))
8 هلیوسکوپ
هلیوسکوپ یک پلت فرم مبتنی بر وب - را ارائه می دهد که بر سادگی تأکید می کند بدون اینکه قدرت تحلیلی را قربانی کند ، طراحی سیستم پیچیده و شبیه سازی انرژی را در دسترس متخصصان خورشیدی در سطح تخصص های مختلف قرار می دهد.
ویژگی های کلیدی:
رابط کاربری بصری
Helioscope یک رابط کاربری بصری و آسان {{0} to {{1} استفاده می کند ، به کاربران این امکان را می دهد تا با استفاده از Drag- و -}} عملکرد و ابزارهای نقشه برداری تعاملی را به سرعت ایجاد و اصلاح کنند.
شبیه سازی عملکرد دقیق
این نرم افزار با استفاده از فناوری پیشرفته مدل سازی فیزیکی ، عملکرد سیستم های فتوولتائیک را در شرایط مختلف پیش بینی می کند. هلیوسکوپ عوامل مختلفی از جمله سایه ، دما ، آزیموت و شیب را در نظر می گیرد و پیش بینی های قابل اطمینان تولید انرژی را ارائه می دهد.
تجزیه و تحلیل سایه
عملکرد قدرتمند تجزیه و تحلیل سایه اجازه می دهد تا شبیه سازی و تجزیه و تحلیل دقیق از اثرات سایه زدن بر روی پانل های خورشیدی توسط ساختمانها ، درختان و سایر موانع را انجام دهد و به کاربران کمک می کند تا کارآیی سیستم را به حداکثر برسانند.
بهینه سازی سیستم
کاربران می توانند پیکربندی سیستم را از جمله انتخاب ماژول ، پیکربندی اینورتر و طراحی الکتریکی بهینه کنند. هلیوسکوپ به طور خودکار راه حل بهینه را تولید می کند و به کاربران در تصمیم گیری آگاهانه در طی فرآیند طراحی کمک می کند.
گزارش های پروژه
گزارش های دقیق پروژه ، از جمله پیش بینی عملکرد ، نقشه های طراحی سیستم و تجزیه و تحلیل اقتصادی را تولید کنید. این گزارش ها برای پیشنهادات پروژه و ارتباطات مشتری بسیار ارزشمند است و باعث تقویت حرفه ای و اعتبار پروژه ها می شود.
Helioscope پشتیبانی جامع از پروژه های خورشیدی ، از طراحی اولیه تا اجرای نهایی ، تضمین هزینه پروژه-} اثربخشی و کارآیی ارائه می دهد.
