Um sistema solar fotovoltaico (PV) é um conjunto de componentes conectados que consistem em módulos fotovoltaicos, um inversor solar e um viés - no sistema - (BOS) que podem gerar e armazenar geração solar. A obtenção de eficiência ideal em um sistema fotovoltaico requer otimizar vários fatores e entender a funcionalidade e a configuração dos componentes. Além disso, o domínio das técnicas de monitoramento e os métodos confiáveis de engenharia são cruciais para garantir a longevidade de um sistema fotovoltaico. Aqui estão 8 software diferente para projetar sistemas fotovoltaicos solares.
1 Homer Pro - Homer Energy, EUA
2 PV f - gráfico - f - software de gráfico, EUA
3 PVPLANNER - Solargis, Eslováquia
4 Pvsyst - Pvsyst SA, Suíça
5 RETScreen - Natural Resources Canada, Canadá
6 Modelo do System Advisor (SAM) - Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), EUA
7 Solar Pro - Laplace Systems, Japão
8 Helioscópio - Aurora Solar, EUA
As comparações desses programas foram feitas para verificar o quão boas são cada uma em design e simulação de sistemas de energia fotovoltaica solar. A análise foi feita com foco apenas no poder do SPV e, portanto, programas que simulam outras fontes de energia renovável, como vento, biomassa etc. podem não necessariamente obter mais preferência. Com base na tentativa individual do autor de usar esses programas sob constantes, as classificações de parâmetros de projeto foram fornecidas no final do artigo. Os seguintes critérios foram considerados:
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Funções e USP
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Interface do usuário
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Dados climáticos históricos
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Informações de módulo e inversor
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Preço
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1 Homer Pro
Desenvolvido pela NREL (Laboratório Nacional de Energia Renovável) e, posteriormente, aprimorado e distribuído pela Homer Energy é um software de otimização de grade Micro -. Homer significa Modelo de Otimização Híbrida para vários recursos energéticos e vem com ferramentas de simulação, otimização e análise de sensibilidade.
Cálculo CAPEX e OPEX Possível usando um assistente de projeto. Simular várias fontes de energia. Adicione várias cargas. Fatores como velocidade do vento, custo de combustível e penalidades de emissões podem ser incluídos no cálculo. Pesquisa de localização por nome possível. Não projetado especificamente para solar PV. Não gera dados da curva IV ou faz análise de sombreamento. Além disso, o relatório de geração de eletricidade fotovoltaica é menos abrangente e detalhado devido a informações limitadas sobre dados climáticos e dados do módulo. Muitos fatores de perda durante a geração de energia fotovoltaica não são adicionados ao cálculo.
A visão esquemática é útil. O sistema de menu gráfico é uma vantagem. Não é intuitivo e muitos parâmetros a serem adicionados manualmente.
Pode importar dados TMY2/TMY3 do site da NREL. Além disso, os dados da NASA e Solargis podem ser importados de seus sites. Não vem com dados climáticos gratuitos.
Pode importar dados do módulo. Apenas 8 módulos (incluindo 1 genérico) e 8 (incluindo 1 genérico) inversores estão incluídos no programa.
Licenciamento em nuvem disponível. Versão permanente totalmente carregada disponível em USD comercial 4.200/INR 280.000 USD educacional 2.100/INR 140.000 e estudante USD 350 anualmente/INR 23.407 anualmente
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Capturas de tela da versão Homer X 64 3.6.3
(Fig.1a) Interface de design com visão esquemática
(Fig.1b) Relatório de simulação
2 PV f - gráfico
Desenvolvido pelas faculdades da Universidade de Wisconsin, o gráfico PV f - é um programa de design de análise de sistema fotovoltaico que usa dados de radiação solar para calcular a geração de energia PV que não leva em consideração variações causadas por módulos PV, inversores e outras variáveis. Este programa é direcionado para fins acadêmicos.
Programa simples que calcula a saída de energia PV com base em um módulo genérico e inversor. Todos os dados a serem adicionados manualmente e, portanto, é difícil comparar rapidamente dados de geração, alternando os dados do módulo, capacidade do site ou local. Sem análise de sombreamento. Não é adequado para o cálculo da energia fotovoltaica em condições do mundo real. Gráfico simples ou dados tabulados podem ser gerados, mas não podem ser exportados.
Muito básico e útil para cálculo quando os dados são inseridos manualmente para todos os parâmetros. É uma coleção de planilhas habilitadas para macro. Automação muito limitada e nenhum assistente disponível.
300 locais são agrupados com o software. Não há opção para importar dados climáticos de fontes comuns como o TMY3. Os dados só podem ser adicionados manualmente.
Nenhum escopo para dados de módulo ou inversor a serem adicionados ao cálculo.
Estudante USD 400/INR 26.750 Acadêmico USD 600/INR 40.000
Capturas de tela do PV f - gráfico versão 3.55w
(Fig.2a) Interface de design com tela de entrada de dados manual
(Fig.2b) Geração mensal, cálculos econômicos e relatório de eficiência
3 PVPLANNER
Este software vem do fornecedor de banco de dados de recursos solares Solargis. É um software baseado em nuvem que funciona na plataforma SaaS (software como serviço) e afirma que seus dados são altamente precisos e oferece uma rigorosa abordagem de validação sistemática, aumentando a confiabilidade dos dados.
Os dados precisos do satélite permitem que o usuário faça a estimativa da radiação solar e do potencial de energia fotovoltaica de um local e gera relatório em 14 idiomas. Ele calcula automaticamente o sombreamento do terreno, no entanto, não há opções para configurar estruturas circundantes ou fazer perto da análise de sombreamento. Está disponível apenas como uma versão online, portanto, uma conexão com a Internet é obrigatória. Permite que as empresas usem sua API e acessem o Solargis nos aplicativos de terceiros.
Configuração fácil baseada em simulação em três etapas. Mapas de recursos solares interativos de alta resolução (IMAPS) permitem que os usuários identifiquem com precisão o local do site. A interface é arrumada e intuitiva, mas o desempenho da interface pode ser afetado pelas velocidades de conectividade da Internet, que é uma desvantagem do software online.
Os dados médios anuais e mensais de longo prazo estão incluídos no pacote básico. Não há opção de importar outros tipos de dados, como NASA, Meteonorm, SAM ou dados gravados pelo usuário.
Usa módulos genéricos baseados em uma média de 18 módulos comumente usados de várias marcas e usuários escolhem entre módulos CSI, CDTE e CIS. O inversor também é genérico em que o usuário pode definir a eficiência. Eles afirmam que a variação na maioria dos módulos não é superior a 1,22%, o que é menor que a variação na radiação solar, daí a necessidade de ter um módulo e um banco de dados de inversor não surge.
Um local e nenhuma função de mapa - USD 560/INR 37.500 por ano. Localização múltipla e nenhuma função de mapa - US $ 1.700/INR 115.000 por ano. Múltiplas localização + função do mapa + dados diretos de radiação normal (DNI) - US $ 3.600/INR 241.500 por ano.
Capturas de tela do PVPLANNER versão 2.0
(Fig.3a) Função IMAP interativa que permite ao usuário identificar a localização
(Fig.3b) Dados de saída PV do local selecionado
(Fig.3C) Dados de radiação solar de localização selecionada
(Fig.3d) Relatório para download gerado disponível nos formatos PDF/Excel/CSV e 14 idiomas
4 Pvsyst
Desenvolvido pelo físico suíço Andre Mermoud e pelo engenheiro elétrico Michel Villoz Este software é considerado um padrão para o design e a simulação do sistema fotovoltaico em todo o mundo. Os desenvolvedores afirmam que este software foi projetado para ser usado por arquitetos, engenheiros, pesquisadores e estudantes.
A estimativa rápida da produção na fase de planejamento do projeto, estudo detalhado, dimensionamento, estimativa por hora e geração de relatórios são seus principais recursos. Ferramenta de design útil para design e estimativa do sistema fotovoltaico. Simula a maioria dos parâmetros exigidos pelos designers de sistemas fotovoltaicos e ajuda a gerar um relatório de simulação abrangente.
Permite alto nível de controle de vários fatores. Onde este programa fica sua capacidade de lidar com a análise de sombras. Sua ferramenta de perspectiva trava o uso repetitivo e sente o sombreamento instável simulando o sombreamento e não fornece pistas visuais de sombreamento. A tela do programa não pode ser maximizada, portanto, pode ser tediosa para ver todos os parâmetros se estiver usando um monitor pequeno.
Pacotes mais recente arquivo de dados do Meteonorm. Também pode cerca de 15 fontes de dados diferentes que cobrem a maioria das regiões em todo o mundo. Também pode importar dados definidos pelo usuário.
Banco de dados em pacote da publicação de fótons que lista milhares de módulos e modelos de inversor. Também pode inserir dados definidos pelo usuário.
A versão limitada permite instalações e navios de até 30kW para US $ 1.040/INR 70.000. Versão ilimitada Navios para US $ 1.351/INR 90.685
Capturas de tela do PVSYST versão 6.47
(Fig.4a) Tela de configuração do projeto
(Fig.4b) Parâmetros de simulação do projeto
(Fig.4C) Coeficientes de perda de configuração
(Fig.4d) Análise de sombreamento usando a ferramenta de perspectiva
(Fig.4E) Ferramenta de otimização de parâmetros
(Fig.4f) Resumo do relatório
(Fig.4g) Relatório de produção de energia
(Fig.4h) Relatório de perda declarando vários fatores
5 Retações
Desenvolvido pela National Resources Canada, é uma ferramenta de software de análise de análise de energia limpa de energia limpa e baseada em- que ajuda os tomadores de decisão a determinar de maneira rápida e barata a viabilidade técnica e financeira de projetos de geração potenciais de energia renovável, eficiência energética e CO -}.
Programa gratuito composto por uma planilha habilitada para macro que possui todas as fórmulas para calcular vários tipos de fontes de energia, incluindo PV solar e permite que o usuário calcule a geração de energia fotovoltaica com base na localização, faça a análise de custos e determine a viabilidade do projeto. Bom para estudantes e uma ferramenta útil para aqueles que podem querer olhar para o investimento e retornar em um projeto fotovoltaico solar em um estágio inicial. Não possui nenhuma análise de sombreamento ou função de relatório.
Bastante fácil de usar, pois é uma planilha regular do Excel à qual a maioria dos usuários está acostumada e possui macros ativadas com opções para escolher entre listas suspensas. Não há muito escopo de modificar esses valores e porcentagens.
Vem carregado com dados climáticos históricos do banco de dados da NASA, que abrange todas as principais cidades do mundo. Nenhum escopo de adicionar outras fontes de dados ou dados personalizados.
Vem com um número limitado de módulos, mas não inversores. Não há escopo para adicionar dados de módulo ou inversor personalizados.
Livre de custo. Disponível para download do site do Canadá National Resources.
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Capturas de tela do retrocesso versão 4
(Fig.5a) Tela inicial onde os detalhes e a localização do projeto são escolhidos
(Fig.5b) Selecionando dados climáticos
(Fig.5C) Selecionando módulo e classificação desejada
(Fig.5d) Estimativas de geração de energia geradas juntamente com análise financeira e de emissões
6 Modelo de Advisor do Sistema (SAM)
Software livre desenvolvido pelo Departamento de Energia dos EUA (DOE) e pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), é um modelo de desempenho e financeiro projetado para ajudar na tomada de decisões (levando em consideração os dados e as políticas de energia dos EUA) na fase de planejamento do projeto.
O SAM faz previsões de desempenho e estimativas de custo de energia para a grade - projetos de energia conectados com base nos custos de instalação e operação e parâmetros de design do sistema especificados pelo usuário. Possui predefinições para vários tipos de modelos financeiros usados nos EUA e o usuário pode escolher a opção adequada e fornecer insumos para executar uma simulação e gerar relatórios sobre geração, perdas e finanças. Não oferece análise de sombreamento, mas pode importar esses dados do PVSYST.
Requer muita entrada manual de dados e, se você é uma pessoa que não possui experiência no design do sistema fotovoltaico, pode achar um pouco esmagador.
Download de dados do banco de dados nacional de radiação solar de nós que abrange muitas cidades de todo o mundo. Permite a importação de dados TMY2, TMY3 e EPW.
Grande banco de dados de módulos e inversores listados pela CEC (California Electricity Commission) e Sandia National Laboratories é agrupado com o software ou pode ser baixado livremente.
Livre de custo.
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Capturas de tela do SAM versão 3.14
(Fig.6a) Selecionando o local do projeto
(Fig.6b) Escolhendo o módulo e a classificação desejada
(Fig.6c) Editor de cálculo de sombreamento
(Fig.6d) Executando a simulação
(Fig.6e) Relatório de simulação
7 Solar Pro
Este é o único software na lista do MNRE que oferece um minuto - por - cálculo de minuto, tornando -o um dos mais precisos e também o único software para oferecer uma interface de usuário 3D interativa que permite a visualização da instalação do sistema PV e consulte as mudanças em tempo real para a geração de energia e energia por meio de objetos em 3D.
Oferecendo altos níveis de precisão da geração de energia fotovoltaica devido ao seu minuto exclusivo - por - fórmula de cálculo minuto que leva uma leitura cumulativa de quilowatt em vez da leitura média de quilowatt de quilowatt usual que a leitura da maioria dos outros softwares. Além disso, a análise interativa detalhada de sombreamento permite que um usuário identifique áreas específicas que estão sendo afetadas e fazem as alterações necessárias no design para melhorar a geração. Também vale a pena mencionar a função de mapa que ajuda a desenhar um layout do site com a ajuda de imagens de solo de satélite.
Uma das mais interfaces de usuário amigáveis do usuário -. Um assistente de simulação orienta o usuário a configurar rapidamente uma instalação, seja um projeto de nível de telhado ou megawatt. O ambiente CAD 3D permite que um usuário construa interativamente o ambiente ao seu redor arrastando e soltando objetos 3D. As animações precisas exibem o efeito do sombreamento nos módulos e os usuários podem ajustar a posição dos objetos que vêm no caminho do sol e ver imediatamente o resultado nos módulos afetados. A função Built Build - na mapa salva o designer o tempo necessário para fazer uma pesquisa de site visual e cálculo de área.
O software vem com dados de centenas de estações meteorológicas em todo o mundo. O usuário também pode optar por importar meteonorm, GIS solar ou dados gerados pelo usuário salvos em um formato tabular.
Vem com mais de 25.000 módulos e inversores listados no banco de dados de fótons. O usuário também pode escolher módulos e inversores genéricos de uma lista que permita a personalização do usuário de parâmetros.
A versão educacional custa US $ 1.300/INR 90.000, a versão comercial é enviada a US $ 2.050/INR 137.000
Julgamento gratuito de 30 dias
Capturas de tela do Solar Pro versão 4.3
(Fig.7a) O Assistente de simulação fornece a etapa - por - STEP PV SYSTEM Setup Diretrizes
(Fig.7b) Interface CAD 3D mostrando sombreamento interativo e construção de edifícios
(Fig.7C) O Built - na função Microsoft Bing Mapa permite a sobreposição da instalação nas imagens do mapa de satélite
(Fig.7d) O recurso de instalação da matriz de automóveis que facilita a sobreposição de módulos em um telhado
(Fig.7e) A função de mapeamento de sombras que identifica os módulos afetados pelo sombreamento
(Fig.7f) Altere facilmente a direção da fiação para otimizar o sistema
(Fig.7g) Configuração de vários coeficientes levando em consideração os fatores de perda
(Fig.7h) minuto - por - cálculo de energia minuto acumulando quilowatts a cada minuto
(Fig.7i) Gráfico de energia gerado após simulação
(Fig.7J) I - v Cálculo da curva e exportação para a função CSV
(Fig.7k) Relatório de simulação com dados detalhados de 12 meses de geração e análise econômica
Resumo de pontos (geral e critérios específicos)
(O autor gostaria de agradecer aos desenvolvedores de software por seu apoio aos aspirantes que planejam tomar o design do sistema fotovoltaico como profissão, permitindo que os usuários baixem livremente, tente avaliar seus programas. É nesse espírito que este relatório foi criado tentando destacar a experiência única que cada um desses softwares oferece e não necessariamente como cada uma sobre a outra)
8 Helioscópio
O helioscópio fornece uma plataforma sofisticada da Web - que enfatiza a simplicidade sem sacrificar a energia analítica, tornando o design complexo do sistema e simulações de energia acessíveis a profissionais solares de diferentes níveis de especialização.
Principais recursos:
Interface do usuário intuitivo
O Helioscope fornece uma interface intuitiva e fácil - para - use, permitindo que os usuários criem rapidamente e modifiquem os projetos de projetos solares usando drag -} e -} soltar funcionalidade e ferramentas de mapeamento interativo.
Simulação precisa de desempenho
Utilizando a tecnologia avançada de modelagem física, o software prevê com precisão o desempenho de sistemas fotovoltaicos em condições variadas. O helioscópio considera vários fatores, incluindo sombreamento, temperatura, azimute e inclinação, fornecendo previsões confiáveis de produção de energia.
Análise de sombra
A poderosa funcionalidade de análise de sombra permite simulação e análise detalhadas dos efeitos do sombreamento nos painéis solares por edifícios, árvores e outras obstruções, ajudando os usuários a maximizar a eficiência do sistema.
Otimização do sistema
Os usuários podem otimizar a configuração do sistema, incluindo seleção de módulos, configuração do inversor e design elétrico. O helioscópio gera automaticamente a solução ideal, ajudando os usuários a tomar decisões informadas durante o processo de design.
Relatórios do projeto
Gere relatórios detalhados do projeto, incluindo previsões de desempenho, desenhos de design de sistemas e análises econômicas. Esses relatórios são inestimáveis para propostas de projetos e comunicações de clientes, aprimorando o profissionalismo e a credibilidade dos projetos.
O helioscópio fornece suporte abrangente para projetos solares, desde o design inicial até a implementação final, garantindo o custo do projeto - eficácia e eficiência.
