Niektoré odborné termíny sa môžu líšiť. Ako referencia slúži anglická verzia.

Modelovanie podmienok na mieste#

V spoločnosti Solargis poskytujeme rozsiahle a presné informácie o počasí so špecifickým zameraním na tých, ktorí vyvíjajú alebo prevádzkujú fotovoltické elektrárne.

Slnečné a poveternostné podmienky v lokalite majú priamy vplyv na výkonnosť počas celého životného cyklu fotovoltického projektu - od výberu lokality až po návrh, financovanie a prevádzku a údržbu elektrárne.

Tieto podmienky opisujú tieto parametre: slnečné žiarenie, teplota vzduchu, vietor, vlhkosť, albedo pôdy a iné.

Na čo

  • Poskytuje hodnoty žiarenia dosahujúce zem s predpokladom neprítomnosti oblakov a útlmu aerosólmi (v dôsledku púštneho prachu, dymu z lesných požiarov, sopiek atď.).
  • Vypočítava tlmivý účinok mrakov na slnečné žiarenie aposkytuje nepretržitý tok údajov za dlhé obdobia v podhodinovom rozlíšení.
  • Umožňuje mať k dispozícii hodnoty z veľmi nedávnych období takmer v reálnom čase.

Ako to funguje

  • Pomocou presného modelu polohy Slnka vypočítava mimozemské žiarenie a jeho zmeny v čase,pričom zohľadňuje kľúčové faktory, ako je nadmorská výška, optická hĺbka atmosféry, vodná para a koncentrácia ozónu.
  • Kvantifikuje prítomnosť oblakov zo satelitných údajov získaných geostacionárnymi satelitmi v niekoľkých spektrálnych kanáloch.
  • Kombináciou predchádzajúcich krokov sa ako výsledok získajú hodnoty globálneho horizontálneho žiarenia (GHI).

Hlavné výstupy

  • Globálna horizontálna intenzita žiarenia, GHI
  • Globálna horizontálna intenzita žiarenia pre jasnú oblohu, GHIc
  • Priestorové rozlíšenie: 250 m
  • Časová granularita: Podhodinová frekvencia
  • Obdobie: od dátumu vypustenia satelitu (najstarší satelit je k dispozícii od roku 1994)

Na čo

  • Globálne žiarenie sa rozkladá na dve hlavné zložky: priame a rozptýlené.
  • Potrebné na získanie globálneho nakloneného žiarenia (GTI) a očakávaného výkonu (PVOUT) v neskoršej fáze.

Ako to funguje

  • Vzťahy medzi zložkami sa odvodzujú z prenosu žiarenia alebo empiricky z pozorovaní.
  • Na základe dobre známeho vzťahu medzi globálnym horizontálnym, priamym normálnym a difúznym indexom jasnosti.

Hlavné výstupy

  • Priame normálové žiarenie, DNI
  • Difúzne horizontálne žiarenie, DIF

Na čo

  • Poskytuje meteorologické parametre, ako je teplota vzduchu, vietor, vlhkosť atď.
  • Používa sa na zistenie podmienok, ktoré vyžadujú simulačné modely fotovoltaických systémov na výpočet účinnosti premeny energie a odhad strát v systéme.

Ako to funguje

  • Preberanie údajov z numerických modelov počasia (NWP) prijatých centrami údajov o počasí, napr. ECMWF.
  • Rozšírenie pôvodného priestorového rozlíšenia vstupov NWP na vyššie rozlíšenie priestorovou dezagregáciou a použitím digitálnych výškových modelov (DEM).

Hlavné výstupy

  • Teplota, TEMP
  • Rýchlosť vetra, WS
  • Smer vetra, WD
  • Poryv vetra, WG
  • Relatívna vlhkosť, RH
  • Zrážky, PREC
  • Vodný ekvivalent snehu, SWE
  • Zrážková voda, PWAT
  • Priestorové rozlíšenie: 1 km - 25 km
  • Časová granularita: hodinová

Na čo

  • Poskytuje hodnoty albedo pôdy pre akékoľvek miesto.
  • Hodnoty albedo sú nevyhnutné na presný výpočet odrazeného žiarenia.

Ako to funguje

  • Ako primárny zdroj údajov sa používajú údaje zo satelitného prístroja MODIS.
  • Kombinujú sa s údajmi z modelov NWP (Numeric Weather Prediction), aby sa pripravil gap-free pre všetky druhy zemského povrchu (vrátane efemérneho snehu).

Hlavné výstupy

  • Albedo pôdy, ALB
  • Priestorové rozlíšenie: 500 m
  • Časová granularita:
  • Obdobie: od roku 2000

Na čo

  • Ak sú na mieste projektu k dispozícii pozemné merania, ktoré spĺňajú požadované požiadavky na dĺžku a kvalitu, model ožiarenia možno prispôsobiť tak, aby sa dosiahla vyššia presnosť.
  • Na získanie nového dlhodobého toku údajov, ktorý je reprezentatívnejší pre danú lokalitu, možno použiť aj informácie z iných nameraných meteorologických parametrov.

Ako to funguje

  • Prispôsobenie satelitných hodnôt GHI a DNI. Táto metóda koriguje skreslenie (systematickú odchýlku) a prispôsobuje kumulatívne distribučné funkcie.
  • Úprava vstupných parametrov a údajov používaných v modeli slnečného žiarenia. Pomocou tohto prístupu sa upravujú zložitejšie parametre, napríklad optická hĺbka aerosólu a/alebo index oblačnosti.

Hlavné výstupy

  • Nové viacročné časové rady s nižšou neistotou.

Na čo

  • Zhromažďuje všetky parametre ovplyvňujúce výkonnosť fotovoltiky v jednom súbore údajov za celé dostupné obdobie.
  • Vytvára súhrnný súbor údajov s 8760 hodinovými hodnotami, ktoré predstavujú "typický rok".
  • Poskytuje ďalšie súhrnné súbory údajov podľa P90 alebo akéhokoľvek iného scenára PXX.

Ako to funguje

  • Generuje TMY výberom reprezentatívnych mesiacov na základe štatistického vyrovnania a podobnosti kumulatívnych distribučných funkcií (CDF).
  • Parametre sú vážené podľa aplikácie.

Hlavné výstupy

  • Súbor údajov časových radov.
  • Súbory údajov o typickom metrologickom roku (TMY)
  • Priestorové rozlíšenie: 250 m
  • Časová granularita: Podhodinová, hodinová

Na čo

  • Dokáže odhadnúť údaje o slnečnom žiarení s vyšším rozlíšením s granularitou až 1 minúta.
  • Pomáha pochopiť úplnú variabilitu zdrojov a dosiahnuť optimálny návrh fotovoltickej elektrárne.

Ako to funguje

  • Zhromažďuje databázu pozemných meraní s vysokým rozlíšením podobných charakteristík záujmového miesta.
  • Použitím metód Markovovho procesu sa generujú 1-minútové stochastické profily.

Hlavné výstupy

  • Stochastický súbor údajov o slnečnom žiarení v časovom rade 1 minúta.

Na čo

  • Generuje topografiu špecifickú pre danú lokalitu.

  • Poskytuje poznatky pre simulátor fotovoltiky na výpočet dopadajúceho žiarenia a energetického výnosu.

Ako to funguje

  • Spracovanie digitálnych modelov terénu, komplexná charakteristika terénu pre danú lokalitu
  • Výpočet sklonu povrchu a azimutu povrchu. Horizontálne údaje sa generujú agregovaním bodov z okolitého terénu do 360° orientačného radu okolo lokality.

Hlavné výstupy

  • Nadmorská výška (ELE)
  • Sklon (SLO)
  • Azimut povrchu (AZI)
  • Horizont (HOR)

Navrhovanie a simulácia fotovoltaických elektrární#

Nejde len o presnú znalosť podmienok na stavenisku. Musíte tiež pochopiť, ako bude fotovoltická elektráreň reagovať za konkrétnych podmienok.

To znamená pochopiť a rozvíjať výskum každého kroku premeny energie zo slnečných fotónov na elektrinu.

Ako vonkajšie podmienky ovplyvnia teplotu článkov a účinnosť konverzie? Ako ovplyvní tienenie moje konkrétne pole modulov? Aké znečistenie môžem očakávať? Aké veľké sú straty na strane jednosmerného a striedavého prúdu?

Na čo

  • Vypočíta energiu získanú solárnymi modulmi fotovoltaickej elektrárne.
  • Dokáže získať dopadajúce žiarenie pre pevné a sledovacie systémy všetkých druhov, azimut a orientáciu.
  • Má schopnosť vypočítať zisky dvojstranných modulov.

Ako to funguje

  • Na výpočet efektu ďalekého tieňovania používa model terénu s vysokým rozlíšením.
  • Efekt blízkeho tieňovania možno použiť prostredníctvom 3D modelovania blízkych objektov a budov. Vypočítava sa aj vlastné zatienenie fotovoltickej elektrárne.
  • Na výpočet difúzneho nakloneného ožiarenia kombinuje izotropné a anizotropné modely oblohy.
  • Zohľadňuje albedo zeme na získanie ziskov z odrazeného žiarenia na prednej a zadnej strane modulov (raytracingový model).
  • Na výpočet dopadajúcej energie sa uplatňuje vplyv rozpúšťania a snehu.

Hlavné výstupy

  • Globálne naklonené žiarenie, GTI.

Na čo

  • Poskytuje odhad očakávanej straty znečistenia na fotovoltaickom zariadení v dôsledku usadzovania prachu.

Ako to funguje

  • Zhromažďuje údaje o očakávaných časticiach, ktoré môžu ležať na fotovoltaických moduloch.
  • Pridá prirodzený účinok zrážok na moduly.
  • Vypočíta očakávanú stratu znečistenia.

Hlavné výstupy

  • Mesačné hodnoty straty znečistenia pre fotovoltaickú elektráreň.

Na čo

  • Odhaduje akumuláciu snehu na fotovoltaických paneloch
  • Pomáha pri výpočte súvisiacich strát pri výrobe energie s vyššou presnosťou

Ako to funguje

  • Zhromažďuje meteorologické údaje z globálnych reanalytických modelov
  • Odhaduje snehové pokrytie na fotovoltaických paneloch, pričom zohľadňuje akumuláciu, topenie a zosúvanie

Hlavné výstupy

  • Faktor straty snehu
  • Časová granularita: mesačná

Na čo

  • Udáva energiu vyrobenú fotovoltickými modulmi v každom časovom okamihu.
  • Dokáže spustiť simulácie pre všetky typy FV modulov vrátane všetkých výrobcov a technológií.
  • Dokáže poskytnúť odhady strát systému na komponentoch na strane jednosmerného prúdu.

Ako to funguje

  • Zohľadňuje nelineárnu závislosť napätia od prúdu alebo I-V krivku (model jednej diódy).
  • Uplatňuje vplyv teploty článku na účinnosť konverzie.
  • Zohľadňuje konfiguráciu reťazca fotovoltaickej elektrárne na výpočet odhadovaného výkonu a berie do úvahy nesúlad spôsobený rôznymi pracovnými bodmi MPP pripojených modulov.
  • Vypočítava očakávané tepelné straty v kombinačných boxoch, prepojeniach a kábloch na strane jednosmerného prúdu.

Hlavné výstupy

  • PV výstup, PVOUT (po konverzii PV na DC)
  • Teplota modulu, TMOD.

Na čo

  • Vypočíta straty na meniči pri transformácii jednosmerného prúdu na striedavý.

Ako to funguje

  • Použitie jednotlivých typov funkcie účinnosti meniča (závislosť účinnosti meniča od zaťaženia meniča a vstupného napätia meniča).
  • Použitie vstupných údajov s vysokou granularitou na poskytnutie presnejších výsledkov.

Hlavné výstupy

  • PV výstup, PVOUT (po konverzii z jednosmerného prúdu na striedavý).

Na čo

  • Vypočíta systémové straty na komponentoch na strane striedavého prúdu.

Ako to funguje

  • Vypočíta očakávané tepelné straty v kombinovaných skriniach, prepojeniach a kábloch na strane striedavého prúdu.
  • Zohľadňuje dodatočné straty spôsobené transformátormi a dostupnosťou siete.

Hlavné výstupy

  • PV výstup, PVOUT (po stratách na strane AC).

Analýza ukazovateľov solárnej energie#

Ak chceme odhaliť hodnotu údajov, musíme pochopiť výzvy, ktorým vývojári, správcovia a prevádzkovatelia solárnych zariadení denne čelia.

To znamená vykonávať geografické a časové analýzy na získanie cenných informácií pre zainteresované strany fotovoltických elektrární vo všetkých fázach projektu: dlhodobá analýza výnosov na odblokovanie finančných príležitostí, krátkodobé prognózy na fungovanie na trhoch s energiou, hodnotenie výkonnosti na plánovanie O&M a mnoho ďalších prípadov použitia.

Na čo

  • Charakterizuje variabilitu výroby energie a meteorologické podmienky na mieste.
  • Pomáha pochopiť extrémne prevádzkové podmienky fotovoltaickej elektrárne.

Ako to funguje

  • Štatistická analýza zahŕňajúca medziročnú premenlivosť, sezónne, vnútrodenné a podhodinové zmeny.
  • Identifikácia extrémnych situácií.

Hlavné výstupy

  • Maximálne a minimálne hodnoty.
  • Kľúčové štatistiky variability.

Na čo

  • Umožňuje výpočet očakávaných rozsahov odchýlok solárneho zdroja.
  • Pomáha vytvárať spoľahlivé finančné plány pre fotovoltické projekty.

Ako to funguje

  • Zhromažďuje rozsiahle overenie pomocou referenčných meraní a modelov.
  • Analýza prispievajúcich faktorov, ktoré vedú k odchýlkam, kombináciou regionálnych analýz a analýz špecifických pre danú lokalitu.

Hlavné výstupy

  • Odhadovaná neistota pre vstupy slnečného žiarenia
  • Odhadovaná neistota pre simuláciu FV

Na čo

  • Odhaduje očakávanú energiu počas životnosti fotovoltaickej elektrárne.
  • Dokáže poskytnúť odhady pre najočakávanejšie a najmenej očakávané scenáre.

Ako to funguje

  • Analyzuje sériu dostupných údajov za celý čas.
  • Na základe rozsiahlej validácie údajov zohľadňuje neistoty v celom reťazci výpočtu výnosov.

Hlavné výstupy

  • Hodnoty pre P50, P90 alebo akýkoľvek scenár.
  • Neistota údajov pre konkrétne lokality.

Na čo

  • Identifikuje neplatné záznamy údajov pomocou postupov kontroly kvality.
  • Zisťuje možné problémy so snímačmi.

Ako to funguje

  • Identifikácia a korekcia časových posunov, časových driftov a iných problémov súvisiacich s časom na základe testovania dennej symetrie, ktorá je rozhodujúca pre všetky následné testy kvality.
  • Zisťovanie problémov s údajmi o slnečnom žiarení a označovanie neplatných hodnôt súvisiacich s nočným/denným časom, umelými statickými hodnotami, porušovaním fyzikálnych limitov a konzistentnosťou zložiek žiarenia.
  • Zisťovanie problémov s meteorologickými údajmi.
  • Zisťovanie ďalších špecifických problémov s údajmi, ako je napríklad detekcia zatienenia prístroja alebo poruchy sledovača.

Hlavné výstupy

  • Filtrovaný súbor údajov s označenými hodnotami.
  • Súvisiace odporúčania pre meracie prístroje.

Na čo

  • Overuje technické vlastnosti modulov a meničov prostredníctvom odborných kontrol.
  • Zabezpečuje, aby konštruktéri fotovoltických zariadení pracovali s presnými hodnotami a presnými výsledkami simulácie.

Ako to funguje

  • Proces overovania zahŕňa vyplnenie požadovaných parametrov, absolvovanie kritických validácií a overenie pravosti dátových listov, certifikátov a laboratórnych správ.
  • Všetky údaje musia poskytnúť overení prispievatelia, aby sa zabezpečila dôveryhodnosť.

Hlavné výstupy

  • Trieda dôveryhodnosti každej analyzovanej zložky PV

Na čo

  • Umožňuje pravidelné vykazovanie teoretickej dosiahnuteľnej výroby pre existujúce fotovoltické elektrárne.
  • Identifikuje nedostatočne výkonné situácie vo fotovoltickej elektrárni.

Ako to funguje

  • Výpočet a analýza kľúčových ukazovateľov (po odfiltrovaní neplatných záznamov nameraných údajov).
  • Charakterizácia rozdielov medzi nameranými a modelovanými údajmi.

Hlavné výstupy

  • Porovnanie skutočných a očakávaných energetických údajov.
  • Pomer výkonnosti (PR).
  • Skutočné vs. priemerné hodnoty slnečného žiarenia.

Na čo

  • Poskytuje odhady energie na nasledujúce hodiny a dni.
  • Používa sa na účely riadenia energie na úrovni siete.
  • Umožňuje lepšie plánovanie činností O&M solárnych elektrární.
  • Projektanti energetických systémov využívajú historické predpovede na dimenzovanie a optimalizáciu batérií.

Ako to funguje

  • Prijíma vstupy z viacerých modelov numerickej predpovede počasia (NPW) a vyberá najlepší prúd údajov na základe historických porovnaní.
  • modely vektorov pohybu oblakov založené na satelitných snímkach na predpovede pre horizont nasledujúcich hodín.

Hlavné výstupy

  • 14-dňové energetické predpovede.
  • Podhodinové aktualizácie.
  • Historické predpovede.

Užitočné zdroje#

Naučte sa, ako používať riešenia Solargis pri každodennej práci, alebo preskúmajte aktuálne témy a poznatky zo solárneho priemyslu.

Najlepšie postupy v odvetví, novinky a aktualizácie produktov Solargis - všetko na jednom mieste.

Naše elektronické knihy a biele knihy, ktoré si môžete bezplatne stiahnuť, sa hlbšie zaoberajú trendovými alebo požadovanými témami v solárnom priemysle.