Guia para análise automatizada de sombreamento no projeto solar

O sombreamento pode reduzir drasticamente o desempenho do painel solar - às vezes em mais de 75%, mesmo com obstruções menores. As ferramentas automatizadas de análise de sombreamento agora facilitam a otimização dos projetos solares usando dados precisos e algoritmos avançados. Aqui está o que você precisa saber:

Principais benefícios:

• Precisão: Ferramentas como o EagleView capturam de 10.000 a 30.000 pontos de dados por telhado, em comparação com apenas 15 a 30 pontos com métodos manuais.
• Velocidade: Gerar relatórios detalhados de sombra em menos de 15 minutos.
• Ganhos de desempenho: Os ajustes baseados em percepções automatizadas podem melhorar a produção de energia em até 17,3%.

Como funciona:

1. Digitalização 3D: O LiDAR cria modelos detalhados de telhados e arredores.
2. Aprendizado de máquina: Simula padrões de sombra e calcula a perda de energia.
3. Plataformas integradas: Softwares como o Aurora Solar combinam análise de sombra com modelagem de energia.

Por que é importante:

A análise automatizada de sombreamento economiza tempo, reduz o erro humano e melhora a precisão do projeto, garantindo a máxima produção de energia. Quer esteja lidando com projetos complexos de telhados ou com sombreamento sazonal, essas ferramentas simplificam o processo.

Comece a aproveitar a análise automatizada de sombras para otimizar seus projetos solares hoje mesmo.

Principais tecnologias para análise de sombra

A análise de sombra moderna depende de três tecnologias principais que trabalham juntas para fornecer percepções precisas para o projeto solar. Essas ferramentas mudaram completamente a forma como os projetistas avaliam e planejam as instalações fotovoltaicas. Vamos detalhar cada uma delas e sua função no aprimoramento da precisão do projeto.

Digitalização e modelagem 3D

A tecnologia LiDAR gera modelos 3D altamente detalhados dos locais de instalação, servindo como base para a análise automatizada de sombra. O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) informa que a análise de sombra baseada em LiDAR atinge uma precisão de 3,5% em relação às medições tradicionais no local. Esses modelos capturam detalhes como altura dos prédios, ângulos dos telhados, vegetação próxima, estruturas vizinhas e terreno. Com esse nível de detalhe, os relatórios de sombra podem ser produzidos em menos de 15 minutos - um processo agora reconhecido pela NYSERDA como comparável às medições manuais.

Aplicativos de aprendizado de máquina

Os algoritmos de aprendizado de máquina transformam dados brutos em percepções acionáveis por meio da análise:

• Padrões de sombra: Simulação de como as sombras se movem ao longo do dia e das estações
• Fatores ambientais: Considerando variáveis como temperatura, intensidade da luz solar e umidade
• Desempenho do sistema: Identificação de irregularidades na saída de energia
• Impacto da sombra: Cálculo automático da perda de energia causada pelo sombreamento

Esse processamento avançado de dados refina as estratégias de posicionamento do painel, contribuindo diretamente para um melhor projeto solar.

Integração da plataforma de software

As principais plataformas de projeto solar agora incluem análise automatizada de sombra como parte de suas soluções completas. Algumas das plataformas mais populares, com base nas avaliações dos usuários, incluem:

• Aurora Solar: Avaliado como 4,6/5 no G2 (79 avaliações)
• PVsyst: Avaliado como 4,9/5 no G2 (11 avaliações)
• Helioscópio: Avaliado como 4,5/5 no G2 (10 avaliações)

Essas plataformas combinam análise de sombras, modelagem de energia e visualização em 3D, além de se integrarem às ferramentas de CAD e CRM para simplificar os fluxos de trabalho.

"Os valores de sombreamento do Aurora LIDAR foram comprovados pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) como sendo estatisticamente equivalentes às medições no local."

Guia de 3 etapas para análise de sombra

1. Coleta de dados do local

Obter dados precisos do local é a primeira etapa para uma análise de sombra confiável. As principais medidas incluem:

• Coordenadas geográficas (latitude e longitude) para calcular o caminho solar.
• Dimensões do edifício capturados com medidores de distância a laser.
• Altura das obstruções próximas medido com um clinômetro.
• Leituras da bússola para determinar os ângulos de azimute das fontes de sombreamento.
• Imagens aéreas de alta resolução coletadas por drones.

Ferramentas como a solução Inform Advanced da EagleView podem fornecer dados precisos sobre a superfície do telhado, tornando suas medições ainda mais exatas. Uma vez coletados, esses dados estão prontos para análise por meio de software especializado.

2. Execução da análise de software

O software de análise de sombra usa algoritmos avançados para processar os dados do local. Defina parâmetros para levar em conta:

• Mudanças na posição do sol ao longo do dia.
• Mudanças sazonais na luz solar.
• Condições climáticas locais.
• Tarifas de energia por tempo de uso.

O software calculará os valores de acesso solar (SAV) e a fração total de recursos solares (TSRF), ajudando-o a identificar as melhores áreas para a instalação de painéis solares. Esses resultados orientam suas decisões de projeto do sistema.

3. Aplicação dos resultados ao seu projeto

Use os resultados da análise para refinar o projeto de seu sistema solar. Se o sombreamento for um problema, considere essas estratégias com base nos dados SAV e TSRF:

• Ajustar layouts de painel para aumentar a produção de energia em até 10%.
• Uso eletrônica de potência em nível de módulo para lidar com o sombreamento parcial.
• Escolha módulos resistentes à sombra e de alta eficiência para as áreas afetadas.
• Instalar microinversores ou otimizadores de energia em zonas com menor SAV.
• Modificar o Relação CC/CA com base nos cálculos do TSRF.

Essas etapas garantem que seu projeto maximize a produção de energia, mesmo em condições desafiadoras.

sbb-itb-51876bd

Melhorando a precisão da análise

Configuração de configurações locais

Para obter previsões de sombra confiáveis, é fundamental definir corretamente os parâmetros locais. Comece inserindo coordenadas geográficas precisas em seu software. Isso ajuda ferramentas como o Aurora Solar e o PVsyst a realizar cálculos precisos do caminho solar. Os principais fatores a serem ajustados incluem:

• Configurações de fuso horário e horário de verão
• Integração de dados meteorológicos locais
• Detalhes da elevação do local
• Níveis de refletância do solo
• Condições atmosféricas regionais

Essas ferramentas avançadas podem processar muito mais dados do que os métodos manuais. Quando suas configurações locais estiverem definidas, leve em conta como as mudanças sazonais podem afetar esses parâmetros.

Padrões de sombra sazonais

As variações sazonais podem afetar significativamente os padrões de sombra, e ferramentas como o System Advisor Model (SAM) do Departamento de Energia dos EUA podem ajudar a analisar essas mudanças. Elas avaliam fatores como:

• Diferenças nas trajetórias do sol durante o inverno e o verão
• Mudanças na densidade da vegetação ao longo das estações
• Variações no comprimento das sombras
• Efeitos das sombras dos edifícios

Os algoritmos do Helioscope dão um passo adiante, simulando como as mudanças ambientais influenciam os padrões de sombra ao longo do ano. Depois de avaliar essas mudanças sazonais, é importante verificar as percepções por meio de verificações no local para obter maior precisão.

Verificação de resultados no local

A verificação no local garante a precisão das previsões automatizadas. Pesquisas da Solargraf revelam que seus Valores de Acesso Solar (SAVs) anuais se alinham estreitamente com as medições no local, com uma margem de ±2 SAVs para 80% de pontos de acesso.

"O EagleView Inform Advanced pode fornecer valores de acesso solar modelados em mais locais em um telhado do que poderia ser medido e processado manualmente." - DNV-GL

Para concluir o processo de verificação, concentre-se nestas tarefas principais:

• Compare as previsões geradas pelo software com as medições do SunEye 210
• Documentar as condições de sombra durante períodos críticos
• Medir obstáculos próximos ao local
• Verificação cruzada dos resultados automatizados com as condições reais do local

Configurações locais precisas e avaliações sazonais são a base para uma verificação confiável no local.

Problemas e soluções comuns de análise

À medida que nos aprofundamos nas principais tecnologias, vários desafios na análise automatizada de sombras se tornam aparentes. Aqui está um detalhamento dos principais problemas e como resolvê-los de forma eficaz.

Projetos de edifícios complexos

Edifícios com projetos complexos, como formas irregulares, vários planos de telhado ou recursos exclusivos, podem criar desafios para as ferramentas de análise de sombra. Por exemplo, os sistemas BIPV (Building-Integrated Photovoltaic) exigem um planejamento cuidadoso para se alinharem à orientação e à estrutura do edifício para obter um desempenho ideal.

Para resolver isso, use digitalização 3D de alta resolução para modelar superfícies individuais com precisão. Considere elementos estruturais como chaminés, aberturas de ventilação e equipamentos de HVAC para melhorar a precisão de sua análise nesses cenários complexos.

Fontes de sombra móveis

O sombreamento dinâmico, como o causado pelas árvores, acrescenta outra camada de dificuldade. As mudanças sazonais podem afetar significativamente os padrões de sombreamento, o que torna crucial levar em conta as variações ao longo do tempo.

Veja como gerenciar fontes de sombra móveis:

• Conduta pesquisas detalhadas do local para capturar as mudanças sazonais de sombreamento.
• Uso software de simulação de sombreamento para modelar os movimentos das sombras ao longo do ano.
• Atualize regularmente seus modelos de análise de sombra para refletir as mudanças ambientais.

Essas etapas ajudam a manter informações de sombreamento precisas e atualizadas para seus projetos.

Equilíbrio entre velocidade e detalhes

O equilíbrio entre a velocidade de processamento e os detalhes da análise é um desafio comum no projeto solar. Embora as ferramentas de imagens aéreas ofereçam avaliações rápidas, elas podem perder detalhes mais finos. Por outro lado, a modelagem 3D detalhada oferece maior precisão, mas leva mais tempo.

Aqui está uma comparação rápida dos métodos de análise:

Escolha o método que se alinha com os requisitos de seu projeto para obter os melhores resultados.

Conclusão

A análise automatizada de sombras reformulou o projeto solar, oferecendo precisão e velocidade inigualáveis. De acordo com a McKinsey & Company, a combinação de IA com digitalização aumenta a produtividade dos ativos em cerca de 20% e reduz os custos de manutenção em 10%. Esses ganhos são possíveis graças aos avanços na tecnologia:

Esses benefícios mensuráveis preparam o caminho para um processo de adoção sistemática.

Principais vantagens

Guia de implementação

Para aproveitar ao máximo a análise automatizada de sombra, siga estas etapas para integrá-la ao seu fluxo de trabalho de projeto solar:

• Avalie seu processo atual: Identifique as áreas do seu pipeline de design em que as ferramentas automatizadas podem aumentar a eficiência e o compartilhamento de dados.
• Selecione as ferramentas certas: Opte por um software com recursos robustos de análise de sombra e escalabilidade. Algumas das principais plataformas lidam com mais de 1,6 milhão de análises, o que comprova sua confiabilidade.
• Treine sua equipe: Equipe sua equipe com as habilidades necessárias para maximizar essas ferramentas. Por exemplo, a equipe de design da Iberica Solar agora cria várias iterações de layout em apenas um dia - uma façanha que antes era impossível com métodos manuais.

"O RatedPower aumentou o número de propostas que pudemos preparar e enviar em cerca de 50%", diz Stefano Papale, diretor global de desenvolvimento de negócios da FATA. Isso destaca o impacto no mundo real da implementação eficaz da análise de sombra automatizada.

Publicações de blog relacionadas

• 5 maneiras pelas quais a IA agiliza o projeto de layout do painel solar
• Como criar propostas solares profissionais em 30 minutos
• Lista de verificação de gerenciamento de projetos solares: Do contato à instalação
• Perguntas frequentes sobre projeto solar: Respostas para novos gerentes de projeto