Útmutató az automatizált árnyékelemzéshez a napenergia-tervezésben

Az árnyékolás drasztikusan csökkentheti a napelemek teljesítményét - néha több mint 75%-tal még a kisebb akadályok miatt is. Az automatizált árnyékoláselemző eszközök mostantól megkönnyítik a napelemes tervek optimalizálását pontos adatok és fejlett algoritmusok segítségével. A következőket kell tudnia:

Legfontosabb előnyök:

• Pontosság: Az olyan eszközök, mint az EagleView, tetőnként 10 000-30 000 adatpontot rögzítenek, szemben a manuális módszerekkel, amelyek mindössze 15-30 pontot tartalmaznak.
• Sebesség: Részletes árnyékjelentések készítése kevesebb mint 15 perc alatt.
• Teljesítménynövekedés: Az automatizált meglátásokon alapuló beállítások akár 17,3%-vel is javíthatják az energiatermelést.

Hogyan működik:

1. 3D szkennelés: A LiDAR részletes modelleket készít a tetőkről és a környezetről.
2. Gépi tanulás: Szimulálja az árnyékmintákat és kiszámítja a teljesítményveszteséget.
3. Integrált platformok: Az Aurora Solarhoz hasonló szoftverek kombinálják az árnyékelemzést az energiamodellezéssel.

Miért fontos:

Az automatizált árnyékelemzés időt takarít meg, csökkenti az emberi hibákat, és javítja a tervezési pontosságot, így biztosítva a maximális energiatermelést. Akár összetett tetőtervezéssel, akár szezonális árnyékolással foglalkozik, ezek az eszközök leegyszerűsítik a folyamatot.

Kezdje el kihasználni az automatizált árnyékelemzést a napenergia-tervezések racionalizálása érdekében még ma.

Az árnyékelemzés alapvető technológiái

A modern árnyékelemzés három fő technológiától függ, amelyek együttműködve pontos felismeréseket nyújtanak a napenergia-tervezéshez. Ezek az eszközök teljesen megváltoztatták a fotovoltaikus létesítmények tervezőinek értékelési és tervezési módját. Bontsuk le mindegyiket és a tervezés pontosságának javításában betöltött szerepüket.

3D szkennelés és modellezés

A LiDAR technológia rendkívül részletes 3D modelleket készít a telepítési helyekről, amelyek az automatizált árnyékelemzés alapjául szolgálnak. A National Renewable Energy Lab (NREL) jelentése szerint a LiDAR-alapú árnyékelemzés a hagyományos helyszíni mérésekhez képest 3,5% pontosságú. Ezek a modellek olyan részleteket rögzítenek, mint az épületek magassága, a tető szöge, a közeli növényzet, a környező építmények és a terep. Ilyen részletességgel az árnyékolási jelentések 15 perc alatt elkészíthetők - ez az eljárás a NYSERDA által mostanra a kézi mérésekhez hasonlónak minősített eljárás.

Gépi tanulási alkalmazások

A gépi tanulási algoritmusok a nyers adatok elemzésével a nyers adatokból hasznosítható meglátásokat tesznek:

• Árnyék minták: Az árnyékok napközbeni és évszakonkénti mozgásának szimulálása
• Környezeti tényezők: Figyelembe véve az olyan változókat, mint a hőmérséklet, a napfény intenzitása és a páratartalom...
• Rendszer teljesítménye: A kimeneti teljesítmény szabálytalanságainak azonosítása
• Árnyék hatása: Az árnyékolás okozta energiaveszteség automatikus kiszámítása

Ez a fejlett adatfeldolgozás finomítja a panelelhelyezési stratégiákat, ami közvetlenül hozzájárul a jobb napenergia-tervezéshez.

Szoftverplatform integráció

A legjobb napenergia-tervezési platformok ma már automatikus árnyékelemzést is tartalmaznak a teljes körű megoldásaik részeként. A felhasználói vélemények alapján a legnépszerűbb platformok közé tartoznak a következők:

• Aurora Solar: Értékelés 4.6/5 a G2-en (79 értékelés)
• PVsyst: Értékelés 4.9/5 a G2-en (11 értékelés)
• Helioszkóp: Értékelés 4.5/5 a G2-en (10 értékelés)

Ezek a platformok ötvözik az árnyékelemzést, az energiamodellezést és a 3D-s vizualizációt, miközben a munkafolyamatok egyszerűsítése érdekében integrálódnak a CAD- és CRM-eszközökkel.

"Az Aurora LIDAR árnyékolási értékei a National Renewable Energy Lab (NREL) által bizonyítottan statisztikailag egyenértékűek a helyszíni mérésekkel."

3 lépéses útmutató az árnyékelemzéshez

1. Helyszíni adatok gyűjtése

A megbízható árnyékelemzés első lépése a pontos helyszíni adatok beszerzése. A legfontosabb mérések a következők:

• Földrajzi koordináták (szélességi és hosszúsági fok) a napút kiszámításához.
• Az épület méretei lézeres távolságmérőkkel rögzítve.
• A közeli akadályok magassága klinométerrel mérve.
• Iránytű leolvasások az árnyékoló források azimutális szögének meghatározására.
• Nagy felbontású légi felvételek drónok segítségével gyűjtötték be.

Az olyan eszközök, mint az EagleView Inform Advanced megoldása, pontos tetőfelületi adatokat szolgáltathatnak, így a mérések még pontosabbak lehetnek. Miután összegyűjtötték ezeket az adatokat, ezek az adatok készen állnak a speciális szoftverek segítségével történő elemzésre.

2. A szoftverelemzés futtatása

Az árnyékelemző szoftver fejlett algoritmusokat használ a helyszíni adatok feldolgozásához. Állítsa be a paramétereket a következők figyelembevételéhez:

• A nap állásának változása a nap folyamán.
• A napfény szezonális változása.
• Helyi időjárási viszonyok.
• Felhasználási idejű energiaárak.

A szoftver kiszámítja a napenergia hozzáférési értékét (SAV) és a teljes napenergia-forráshányadot (TSRF), így segít meghatározni a legjobb területeket a napelemek telepítéséhez. Ezek az eredmények irányítják a rendszertervezési döntéseket.

3. Az eredmények alkalmazása a tervezéshez

Használja az elemzés eredményeit a napelemes rendszer tervezésének finomításához. Ha az árnyékolás problémát jelent, fontolja meg a SAV és a TSRF adatokon alapuló alábbi stratégiákat:

• Állítsa be a panel elrendezések akár 10% energiakibocsátás növelésére.
• Használja a címet. modul szintű teljesítményelektronika a részleges árnyékolás kezelésére.
• Válassza ki a címet. árnyékálló, nagy hatékonyságú modulok az érintett területeken.
• Telepítse a mikroinverterek vagy teljesítmény-optimalizátorok az alacsonyabb SAV-értékkel rendelkező övezetekben.
• Módosítsa a DC-AC arány TSRF-számítások alapján.

Ezek a lépések biztosítják, hogy a tervezése még kihívást jelentő körülmények között is maximalizálja az energiatermelést.

sbb-itb-51876bd

Az elemzés pontosságának javítása

Helyi beállítások beállítása

A megbízható árnyékjósláshoz elengedhetetlen a helyi paraméterek helyes beállítása. Kezdje a pontos földrajzi koordináták szoftverbe történő bevitelével. Ez segít az olyan eszközöknek, mint az Aurora Solar és a PVsyst, pontos napút-számításokat végezni. A legfontosabb beállítandó tényezők a következők:

• Időzóna és nyári időszámítás beállításai
• Helyi időjárási adatok integrálása
• A helyszín magassági részletei
• Földi visszaverődési szintek
• Regionális légköri viszonyok

Ezek a fejlett eszközök sokkal több adatot képesek feldolgozni, mint a kézi módszerek. Ha a helyi beállítások elkészültek, vegye figyelembe, hogy a szezonális változások hogyan befolyásolhatják ezeket a paramétereket.

Szezonális árnyékminták

A szezonális változások jelentősen befolyásolhatják az árnyékolási mintákat, és az olyan eszközök, mint az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának System Advisor Model (SAM), segíthetnek elemezni ezeket a változásokat. Ezek olyan tényezőket értékelnek, mint például:

• A téli és a nyári nap útvonalának különbségei
• A vegetáció sűrűségének változása az évszakok során
• Árnyékhossz-változások
• Az épületek árnyékának hatása

A Helioscope algoritmusai egy lépéssel tovább mennek, és azt szimulálják, hogy a környezeti változások hogyan befolyásolják az árnyékolási mintákat az év során. Az évszakos eltolódások felmérése után fontos, hogy a nagyobb pontosság érdekében helyszíni ellenőrzésekkel ellenőrizzük a felismeréseket.

Helyszíni eredményellenőrzés

A helyszíni ellenőrzés biztosítja az automatikus előrejelzések pontosságát. A Solargraf kutatásai azt mutatják, hogy az éves napenergia-hozzáférési értékek (SAV) szorosan illeszkednek a helyszíni mérésekhez, a 80% hozzáférési pontok esetében ±2 SAV-nak megfelelő különbözettel.

"Az EagleView Inform Advanced a tető több pontján képes modellezett napelemes hozzáférési értékeket biztosítani, mint amennyit manuálisan mérni és feldolgozni lehetne." - DNV-GL

Az ellenőrzési folyamat lezárásaként összpontosítson ezekre a kulcsfontosságú feladatokra:

• A szoftver által generált előrejelzések összehasonlítása a SunEye 210 méréseivel
• Dokumentálja az árnyékolási körülményeket a kritikus időszakokban
• A helyszín közelében lévő akadályok mérése
• Az automatizált eredmények összevetése a tényleges helyszíni körülményekkel

A megbízható helyszíni ellenőrzés alapját a pontos helyi beállítások és a szezonális értékelések képezik.

Gyakori elemzési problémák és megoldások

Ahogy az alapvető technológiákba mélyedünk, számos kihívás válik nyilvánvalóvá az automatizált árnyékelemzésben. Az alábbiakban a legfontosabb problémákat és azok hatékony kezelésének módját ismertetjük.

Komplex épülettervek

A bonyolult kialakítású épületek, mint például a szabálytalan formák, a többszörös tetősíkok vagy az egyedi jellemzők kihívást jelenthetnek az árnyékelemző eszközök számára. Például az épületbe integrált fotovoltaikus (BIPV) rendszerek gondos tervezést igényelnek, hogy az optimális teljesítmény érdekében igazodjanak az épület tájolásához és szerkezetéhez.

Ennek megoldásához használja a nagy felbontású 3D szkennelés az egyes felületek pontos modellezéséhez. Az olyan szerkezeti elemek, mint a kémények, szellőzőnyílások és HVAC-berendezések figyelembevételével javíthatja az elemzés pontosságát ezekben az összetett forgatókönyvekben.

Mozgó árnyékforrások

A dinamikus árnyékolás, például a fák által okozott árnyékolás, újabb nehézségi szintet jelent. Az évszakos változások jelentősen befolyásolhatják az árnyékolási mintázatokat, így az időbeli változások figyelembevétele létfontosságú.

Így kezelheti a mozgó árnyékforrásokat:

• Vezetés részletes helyszíni felmérések az évszakos árnyékolási változások rögzítésére.
• Használja a címet. árnyékolási szimulációs szoftver az árnyékmozgások modellezése az év során.
• Rendszeresen frissítse árnyékelemzési modelljeit a környezeti változások tükrözése érdekében.

Ezek a lépések segítenek a pontos és naprakész árnyékolási információk fenntartásában a projektjeihez.

Sebesség vs. részlet egyensúly

A feldolgozási sebesség és az elemzés részletessége közötti egyensúly megteremtése gyakori kihívás a napenergia-tervezésben. Bár a légi felvételek gyors értékelést tesznek lehetővé, a finomabb részletekről lemaradhatnak. Másrészt a részletes 3D modellezés nagyobb pontosságot biztosít, de több időt vesz igénybe.

Íme egy gyors összehasonlítás az elemzési módszerekről:

A legjobb eredmény érdekében válassza a projekt követelményeinek megfelelő módszert.

Következtetés

Az automatizált árnyékelemzés páratlan pontossággal és gyorsasággal alakította át a napenergia-tervezést. A McKinsey & Company szerint a mesterséges intelligencia és a digitalizálás kombinálása mintegy 20%-tal növeli az eszközök termelékenységét, miközben 10%-tal csökkenti a karbantartási költségeket. Ezeket a nyereségeket a technológia fejlődése teszi lehetővé:

Ezek a mérhető előnyök előkészítik az utat a szisztematikus átvételi folyamathoz.

Legfontosabb előnyök

Végrehajtási útmutató

Ha a legtöbbet szeretné kihozni az automatizált árnyékelemzésből, kövesse az alábbi lépéseket, és integrálja azt a napenergia-tervezési munkafolyamatba:

• Értékelje jelenlegi folyamatát: Azonosítsa a tervezési folyamat azon területeit, ahol az automatizált eszközök növelhetik a hatékonyságot és az adatmegosztást.
• Válassza ki a megfelelő eszközöket: Válasszon olyan szoftvert, amely robusztus árnyékelemzési képességekkel és skálázhatósággal rendelkezik. Egyes vezető platformok több mint 1,6 millió elemzést kezelnek, ami bizonyítja megbízhatóságukat.
• Képezd a csapatodat: Szerelje fel csapatát az ezen eszközök maximális kihasználásához szükséges készségekkel. Az Iberica Solar tervezőcsapata például ma már egyetlen nap alatt több elrendezési iterációt készít - ez korábban a manuális módszerekkel lehetetlen volt.

"A RatedPower körülbelül 50%-vel növelte az általunk elkészíthető és benyújtható ajánlatok számát" - mondja Stefano Papale, a FATA globális üzletfejlesztési vezetője. Ez rávilágít az automatizált árnyékelemzés hatékony végrehajtásának valós hatására.

Kapcsolódó blogbejegyzések

• 5 mód, ahogy az AI racionalizálja a napelemek elrendezésének tervezését
• Hogyan készítsünk professzionális napenergia-ajánlatokat 30 perc alatt?
• Napenergia projektmenedzsment ellenőrzőlista: A vezetéstől a telepítésig
• Napenergia tervezés GYIK: Válaszok új projektmenedzsereknek