Un sistema fotovoltaic solar (PV) és un conjunt de components connectats que consisteixen en mòduls PV, un inversor solar i un biaix - al sistema - (BOS) que pot generar i emmagatzemar generació solar. Assolir una eficiència òptima en un sistema fotovoltaic requereix optimitzar nombrosos factors i comprendre la funcionalitat i la configuració dels components. A més, les tècniques de control de domini i els mètodes d’enginyeria fiables són crucials per garantir la longevitat d’un sistema fotovoltaic. A continuació, es mostren 8 programes diferents per dissenyar sistemes fotovoltaics solars.
1 Homer Pro - Homer Energy, EUA
2 pv f - gràfic - f - programari de gràfics, EUA
3 PvPlanner - Solargis, Eslovàquia
4 PVSYST - PVSYST SA, Suïssa
5 RetScreen - Recursos Naturals Canadà, Canadà
6 Model Advisor del sistema (SAM) - Laboratori Nacional d'energia renovable (NREL), EUA
7 Solar Pro - Laplace Systems, Japó
8 Helioscopi - Aurora Solar, EUA
Les comparacions d’aquests programes s’han fet per comprovar el bé que són cadascun en el disseny i la simulació dels sistemes d’energia solar fotovoltaica. L’anàlisi s’ha fet amb l’enfocament només en la potència SPV i, per tant, els programes que simulen altres fonts d’energia renovable com el vent, la biomassa, etc., pot ser que no necessàriament tingui més preferència. A partir de l’intent individual de l’autor d’utilitzar aquests programes sota paràmetres de projectes constants s’han proporcionat al final de l’article. S'han considerat els criteris següents:
-
Funcions i USP
-
Interfície d'usuari
-
Dades meteorològiques històriques
-
Informació del mòdul i inversor
-
Preus
-
1 Homer Pro
Desenvolupat per NREL (National Energy Energy Laboratory) EUA i posteriorment millorat i distribuït per Homer Energy és un programari d’optimització de la graella Micro -. Homer significa un model d’optimització híbrid per a múltiples recursos energètics i inclou eines de simulació, optimització i anàlisi de sensibilitat.
Càlcul CAPEX i OPEX és possible mitjançant un assistent de projecte. Simular múltiples fonts d’energia. Afegiu diverses càrregues. Es poden incloure factors com la velocitat del vent, el cost del combustible i les penalitzacions d’emissions en el càlcul. Cerca d'ubicació per nom possible. No dissenyat específicament per a PV solar. No genera dades de corbes IV ni fa anàlisis d’ombrejat. L’informe PV Electricity Generation és menys complet i detallat a causa de la informació limitada sobre les dades meteorològiques i les dades del mòdul. No s’afegeixen molts factors de pèrdua durant la generació d’energia fotovoltaica.
La vista esquemàtica és útil. El sistema de menús gràfic és un avantatge. No és intuïtiu i hi ha massa paràmetres per afegir -los manualment.
Pot importar dades TMY2/TMY3 del lloc web NREL. També es poden importar dades de la NASA i Solargis dels seus llocs web. No s’aconsegueix amb dades meteorològiques gratuïtes.
Pot importar dades del mòdul. Només s’inclouen 8 mòduls (inclosos 1 genèric) i 8 (inclosos 1 genèrics) al programa.
Llicències en núvol disponibles. Versió permanent totalment carregada disponible en 4.200 USD comercial/280.000 INR 2.100 USD/140.000 INR i un estudiant 350 USD anuals/23.407 INR anuals anuals
Obteniu la prova gratuïta de 30 dies aquí
Captures de pantalla de la versió Homer x 64 3.6.3
(Fig.1a) Interfície de disseny amb vista esquemàtica
(Fig.1b) Informe de simulació
2 gràfic pv f -
Desenvolupat per facultats de la Universitat de Wisconsin, el gràfic PV F - és un programa de disseny d’anàlisi del sistema fotovoltaic que utilitza dades de radiació solar per calcular la generació d’energia fotovoltaica que no té en compte les variacions causades per mòduls PV, inversors i altres variables. Aquest programa està dirigit a finalitats acadèmiques.
Programa senzill que calcula la producció d’energia fotovoltaica basada en un mòdul genèric i inversor. Totes les dades s’afegiran manualment i, per tant, és difícil comparar ràpidament les dades de generació canviant dades del mòdul, capacitat del lloc o ubicació. Sense anàlisi d’ombra. No és adequat per al càlcul de la potència fotovoltaica en condicions del món real. Es poden generar gràfics simples o dades tabulades, però no es poden exportar.
Molt bàsic i útil per al càlcul quan s’introdueixen les dades manualment per a cada paràmetre. És una col·lecció de fulls de càlcul habilitats macro. Automatització molt limitada i no hi ha mags disponibles.
300 ubicacions s’inclouen amb el programari. No hi ha cap opció per importar dades meteorològiques de fonts comunes com TMY3. Les dades només es poden afegir manualment.
No s’afegeix al càlcul de les dades del mòdul o del inversor.
Estudiant 400 USD/INR 26.750 USD 600/INR 40.000
Descarregueu una versió de demostració aquí
Captures de pantalla de pv f - Versió del gràfic 3.55W
(Fig.2a) Interfície de disseny amb pantalla d'entrada de dades manual
(Fig.2b) Generació mensual, càlculs econòmics i informe d'eficiència
3 PvPlanner
Aquest programari prové del proveïdor de bases de dades de recursos solars Solargis. És un programari basat en núvols que treballa a la plataforma SaaS (Software com a servei) i afirma que les seves dades són altament precises i ofereix un enfocament de validació sistemàtica rigorosa que augmenta la fiabilitat de les dades.
Les dades de satèl·lit precises permeten a l’usuari fer estimació de la radiació solar i el potencial d’energia fotovoltaica d’una ubicació i generar un informe en 14 idiomes. Calcula automàticament l’ombrejat del terreny, però no hi ha opcions per configurar estructures circumdants ni fer una anàlisi d’ombrejat. Només està disponible com a versió en línia, de manera que una connexió a Internet és obligatòria. Permet a les empreses utilitzar la seva API i accedir a Solargis mitjançant aplicacions de tercers.
Configuració fàcil basada en simulació en tres passos. Els mapes de recursos solars de gran resolució interactius (IMAPs) permeten als usuaris identificar amb precisió la ubicació del lloc. La interfície és perfecta i intuïtiva, però el rendiment de la interfície es podria veure afectat per les velocitats de connectivitat a Internet, que és un inconvenient del programari en línia.
Les dades mitjanes anuals i mensuals a llarg termini s’inclouen al paquet bàsic. No hi ha cap opció d’importar altres tipus de dades com la NASA, Meteonorm, SAM o dades enregistrades per l’usuari.
Utilitza mòduls genèrics basats en una mitjana de 18 mòduls utilitzats habitualment de diverses marques i usuaris trien entre els mòduls CSI, CDTE i CIS. L’inversor també és genèric on l’usuari pot definir l’eficiència. Afirmen que la variació en la majoria de mòduls no és superior a l’1,22%, que és inferior a la variació de la radiació solar, per tant, la necessitat de tenir un mòdul i la base de dades d’inversor no sorgeix.
Una ubicació i cap funció de mapa: 560 USD/INR 37.500 anuals. Ubicació múltiple i sense funció de mapa: 1.700 USD/INR 115.000 anuals. Ubicació múltiple + Funció MAP + Dades de radiació normal directa (DNI) - 3.600 USD/INR 241.500 per any.
Captures de pantalla de PvPlanner Versió 2.0
(Fig.3a) Funció IMAP interactiva que permet a l'usuari identificar la ubicació
(Fig.3b) Dades de sortida PV de la ubicació seleccionada
(Fig.3c) Dades de radiació solar de la ubicació seleccionada
(Fig.3d) Informe descarregable generat disponible en formats PDF/Excel/CSV i 14 idiomes
4 PVSYST
Desenvolupat pel físic suís Andre Mermoud i l’enginyer elèctric Michel Villoz Aquest programari es considera un estàndard per al disseny i la simulació del sistema PV a tot el món. Els desenvolupadors afirmen que aquest programari està dissenyat per ser utilitzat per arquitectes, enginyers, investigadors i estudiants.
Les seves característiques són l'estimació ràpida de la producció a la fase de planificació de projectes, l'estudi detallat, el dimensionament, l'estimació per hora i la generació d'informes. Eina de disseny útil per al disseny i estimació del sistema fotovoltaic. Simula la majoria dels paràmetres que requereixen els dissenyadors de sistemes fotovoltaics i ajuden a generar un informe complet de simulació.
Permet un alt nivell de control de diversos factors. Quan aquest programa es queda la seva capacitat per gestionar l’anàlisi d’ombres. La seva eina de perspectiva es bloqueja en l’ús repetitiu i se sent simulant ombrejat inestable i no proporciona cap indicació visual d’ombrejar. La pantalla del programa no es pot maximitzar, per tant, pot ser tediosa per veure tots els paràmetres si s'utilitzen un monitor petit.
Encentua el darrer fitxer de dades de Meteonorm. També pot al voltant de 15 fonts de dades diferents que cobreixen la majoria de regions a tot el món. També pot importar dades definides per l'usuari.
Base de dades agrupada de Photon Publication que enumera milers de mòduls i models inversors. També pot introduir dades definides per l'usuari.
La versió limitada permet fins a 30 kW instal·lacions i vaixells per a 1.040 USD/70.000 INR. Versió il·limitada envia per 1.351 USD/INR 90.685
Captures de pantalla de la versió 6.47 de PVSYST
(Fig.4a) Pantalla de configuració del projecte
(Fig.4B) Paràmetres de simulació del projecte
(Fig.4C) Configuració dels coeficients de pèrdua
(Fig.4d) Anàlisi d'ombra mitjançant l'eina de perspectiva
(Fig.4E) Eina d’optimització de paràmetres
(Fig.4f) Resum de l'informe
(Fig.4G) Informe de producció d'energia
(Fig.4H) Informe de pèrdues que indica diversos factors
5 RetScreen
Desenvolupat per National Resources Canada És una eina de programari basat en el projecte de projectes de neta energètica basada en Excel {{0 {0} que ajuda als responsables de decisió de manera ràpida i intensa a determinar la viabilitat tècnica i financera de les potencials energia renovable, eficiència energètica i projectes de generació de CO-.
Programa gratuït que consisteix en un full de càlcul activat per macro que té totes les fórmules al seu lloc per calcular diversos tipus de fonts d’energia, inclòs PV solar i permet als usuaris calcular la generació d’energia fotovoltaica en funció de la ubicació, fer l’anàlisi de costos i determinar la viabilitat del projecte. És bo per als estudiants i una eina útil per a aquells que vulguin mirar la inversió i els retorns en un projecte solar fotovoltaic en una fase inicial. No té cap anàlisi d’ombrejat ni funció d’informació.
Bastant fàcil d’utilitzar, ja que és un full de càlcul Excel regular al qual la majoria dels usuaris estan acostumats i tenen macros habilitades amb opcions per triar entre les llistes desplegables. No hi ha gaire marge de modificar aquests valors i percentatges.
Es carrega amb dades meteorològiques històriques de la base de dades de la NASA que cobreix totes les ciutats principals del món. No hi ha àmbit d’afegir altres fonts de dades o dades personalitzades.
Inclou un nombre limitat de mòduls, però no inversors. No hi ha cap abast per afegir dades de mòdul personalitzat o inversor.
Lliure de cost. Disponible per a la seva descàrrega al lloc web de Canadà National Resources.
Obteniu la vostra còpia gratuïta aquí
Captures de pantalla de la pantalla RetScreen Versió 4
(Fig.5a) Pantalla d'inici on es trien els detalls del projecte i la ubicació
(Fig.5b) Selecció de dades climàtiques
(Fig.5c) Selecció del mòdul i la qualificació desitjada
(Fig.5D) Estimacions de generació d'energia generades juntament amb l'anàlisi financera i d'emissions
6 Model d’assessor del sistema (SAM)
Programari lliure desenvolupat pel Departament d’Energia dels Estats Units (DOE) i el Laboratori Nacional d’energia renovable (NREL), és un model de rendiment i financer dissenyat per ajudar en la presa de decisions (tenint en compte les dades i polítiques d’energia dels Estats Units) a la fase de planificació de projectes.
SAM fa prediccions de rendiment i cost de les estimacions d’energia per a la xarxa - projectes d’energia connectada basades en els costos d’instal·lació i operació i els paràmetres de disseny del sistema especificats per l’usuari. Té presets per a diversos tipus de models financers utilitzats als Estats Units i l’usuari pot triar l’opció adequada i proporcionar aportacions per executar una simulació i generar informes sobre generació, pèrdues i finances. No ofereix anàlisis d’ombra, però pot importar aquestes dades de PVSYST.
Requereix molta entrada de dades manuals i si sou una persona que no té antecedents en el disseny del sistema fotovoltaic, potser us resultarà una mica aclaparadora.
Descarrega dades de la base de dades nacional de radiació solar que cobreix moltes ciutats de tot el món. Permet la importació de dades TMY2, TMY3 i EPW.
La gran base de dades de mòduls i inversors enumerats per CEC (California Electricity Commission) i Sandia National Laboratories s’inclouen amb el programari o es poden descarregar lliurement.
Gratuït de cost.
Obteniu la vostra còpia gratuïta aquí
Captures de pantalla de la versió SAM 3.14
(Fig.6a) Selecció de la ubicació del projecte
(Fig.6b) Triar el mòdul i la qualificació desitjada
(Fig.6c) Editor de càlcul d'ombra
(Fig.6d) Executar la simulació
(Fig.6e) Informe de simulació
7 Pro Solar Pro
Aquest és l’únic programari de la llista MNRE que ofereix un minut - de - càlcul de minut fent -lo un dels més precisos i també l’únic programari que ofereix una interfície d’usuari 3D interactiva que permet la visualització de la instal·lació del sistema PV i veure canvis en temps real a l’ombrejat i la generació d’energia en moviment en moviment en l’espai 3D.
Oferint alts nivells de precisió de la generació d’energia fotovoltaica a causa del seu minut únic - per - Fórmula de càlcul de minut que pren una lectura acumulada de quilowatt en lloc de la lectura mitjana de quilowatt de la hora. També és detallat interactiu a prop de l’anàlisi d’ombrejat permet a l’usuari identificar àrees específiques que s’estan afectades i fer canvis necessaris en el disseny per millorar la generació. També cal destacar la funció del mapa que ajuda a dibuixar un disseny del lloc amb l’ajuda d’imatges de terra per satèl·lit.
Una de les interfícies d’usuari més amistoses -. Un assistent de simulació guia l’usuari per configurar ràpidament una instal·lació, ja sigui un projecte al terrat o a nivell de megawatt. L’entorn 3D CAD permet a un usuari construir de forma interactiva l’entorn que l’envolta arrossegant i deixant els objectes 3D. Les animacions precises mostren l'efecte de l'ombrejat sobre els mòduls i els usuaris poden ajustar la posició dels objectes que es troben al camí del sol i veure immediatament el resultat als mòduls afectats. La funció Built - a la funció MAP estalvia al dissenyador el temps necessari per fer una enquesta visual del lloc i el càlcul d'àrea.
El programari s’inclou amb dades de centenars d’estacions meteorològiques a tot el món. L’usuari també pot optar per importar dades de Meteonorm, SIG solar o dades generades per l’usuari desades en un format tabular.
Veu incloure amb més de 25.000 mòduls i inversors que figuren a la base de dades de fotons. L’usuari també pot triar mòduls i inversors genèrics d’una llista que permet la personalització dels paràmetres dels usuaris.
La versió educativa té un preu de 1.300 USD/90.000 INR La versió comercial s’envia a 2.050 USD/INR 137.000
Captures de pantalla de Solar Pro Versió 4.3
(Fig.7a) L'assistent de simulació proporciona pas - per - SAPE PV PV SEMISE DE SEMPRE
(Fig.7b) Interfície 3D CAD que mostra ombrejat interactiu i construcció d'edificis
(Fig.7c) La funció de mapa de Microsoft Bing de Microsoft
(Fig.7d) La funció d'instal·lació de la matriu automàtica que facilita la superposició de mòduls en un terrat
(Fig.7E) La funció de mapeig de les ombres que indica els mòduls afectats per l'ombra
(Fig.7f) Canvieu fàcilment la direcció del cablejat per optimitzar el sistema
(Fig.7g) Configuració de diversos coeficients tenint en compte els factors de pèrdua
(Fig.7H) Minut - de - Càlcul de potència que acumula quilowatts cada minut
(Fig.7i) Gràfic de potència generat després de la simulació
(Fig.7J) I - V Càlcul de la corba i exporteu -la a la funció CSV
(Fig.7K) Informe de simulació amb dades detallades de generació de 12 mesos i anàlisi econòmica
Resum dels punts (específic de criteris i de criteris)
(L’autor vol agrair als desenvolupadors de programari el seu suport als aspirants que planifiquen el disseny del sistema fotovoltaic com a professió permetent als usuaris descarregar -se lliurement, intentar avaluar els seus programes. És en aquest esperit que aquest informe s’ha creat intentant posar de manifest quina experiència única cadascun d’aquests programes suaus i no necessàriament com cadascun puntua sobre l’altre)
8 helioscopi
Helioscope proporciona una sofisticada plataforma basada en Web - que posa l’accent en la simplicitat sense sacrificar la potència analítica, fent que el disseny del sistema complex i les simulacions d’energia siguin accessibles per a professionals solars de diferents nivells d’expertesa.
Característiques clau:
Interfície d'usuari intuïtiva
HeliOScope proporciona una interfície intuïtiva i fàcil - a - Utilitzeu la interfície, permetent als usuaris crear i modificar els dissenys de projectes solars mitjançant Drag - i - Funcionalitat Drop i eines de mapatge interactiu.
Simulació de rendiment precisa
Utilitzant una tecnologia avançada de modelatge físic, el programari prediu amb precisió el rendiment dels sistemes fotovoltaics en diferents condicions. L’helioscopi considera múltiples factors, incloent ombrejat, temperatura, azimut i inclinació, proporcionant previsions de producció d’energia fiables.
Anàlisi de les ombres
Una potent funcionalitat d’anàlisi d’ombres permet una simulació i anàlisi detallats dels efectes de l’ombra sobre les plaques solars per edificis, arbres i altres obstruccions, ajudant els usuaris a maximitzar l’eficiència del sistema.
Optimització del sistema
Els usuaris poden optimitzar la configuració del sistema, inclosa la selecció del mòdul, la configuració del inversor i el disseny elèctric. Helioscope genera automàticament la solució òptima, ajudant els usuaris a prendre decisions informades durant el procés de disseny.
Informes del projecte
Genereu informes detallats del projecte, incloses les previsions de rendiment, els dibuixos de disseny del sistema i les anàlisis econòmiques. Aquests informes són inestimables per a propostes de projectes i comunicacions de clients, millorant la professionalitat i la credibilitat dels projectes.
Helioscope proporciona un suport complet per als projectes solars, des del disseny inicial fins a la implementació final, garantint el cost del projecte - efectivitat i eficiència.
