Một công bố gần đây của Bộ Năng lượng Mới và Tái tạo [MNRE] và Viện Năng lượng và Tài nguyên [TERI] đã liệt kê 7 phần mềm mô phỏng PV thường được sử dụng để thiết kế hệ thống điện mặt trời trên toàn thế giới. Các chương trình được liệt kê như sau [theo thứ tự bảng chữ cái]:
1 Homer Pro - Homer Energy, Hoa Kỳ
2 PV F-Chart - Phần mềm F-Chart, Hoa Kỳ
3 pvPlanner - SolarGis, Slovakia
4 PVsyst - Pvsyst SA, Thụy Sĩ
5 Màn hình RET - Tài nguyên thiên nhiên Canada, Canada
6 Mô hình Cố vấn Hệ thống [SAM] - Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia [NREL], Hoa Kỳ
7 Solar Pro - Hệ thống Laplace, Nhật Bản
So sánh các chương trình này đã được thực hiện để xác định mức độ tốt của mỗi chương trình trong thiết kế và mô phỏng các hệ thống điện mặt trời. Phân tích đã được thực hiện chỉ tập trung vào nguồn điện SPV và các chương trình mô phỏng các nguồn năng lượng tái tạo khác như gió, sinh khối, v.v. có thể không nhất thiết được ưu tiên hơn. Dựa trên nỗ lực cá nhân của tác giả&# 39 trong việc sử dụng các chương trình này theo xếp hạng thông số dự án không đổi đã được cung cấp ở cuối bài viết. Các tiêu chí sau đã được xem xét:
- Chức năng và USP
- Giao diện người dùng
- Dữ liệu thời tiết lịch sử
- Thông tin Mô-đun và Biến tần
- Định giá
1 HOMER PRO
Được phát triển bởi NREL [Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia] Hoa Kỳ và sau đó được cải tiến và phân phối bởiHomer Energy là một phần mềm tối ưu hóa lưới điện vi mô. HOMER là từ viết tắt của Hybrid Optimization Model for Multiple Energy Resources và đi kèm với các công cụ Mô phỏng, Tối ưu hóa và Phân tích Độ nhạy.
Có thể tính toán CAPEX và OPEX bằng trình hướng dẫn dự án. Mô phỏng nhiều nguồn năng lượng. Thêm nhiều tải. Các yếu tố như tốc độ gió, chi phí nhiên liệu và mức phạt khí thải có thể được đưa vào tính toán. Tìm kiếm vị trí theo tên có thể. Không được thiết kế đặc biệt cho năng lượng mặt trời PV. Không tạo dữ liệu đường cong IV hoặc thực hiện phân tích tô bóng. Ngoài ra, báo cáo phát điện của PV ít toàn diện và chi tiết hơn do hạn chế về thông tin dữ liệu thời tiết và dữ liệu mô-đun. Nhiều yếu tố tổn thất trong quá trình phát điện PV không được thêm vào tính toán.
Schematic View rất hữu ích, hệ thống menu đồ họa là một điểm cộng. Không trực quan và có quá nhiều tham số được thêm vào bằng tay.
Có thể nhập dữ liệu TMY2 / TMY3 từ trang web NREL. Ngoài ra, NASA và SolarGISdata có thể được nhập từ các trang web của họ. Không đi kèm với dữ liệu thời tiết miễn phí.
Có thể nhập dữ liệu mô-đun. Chỉ có 8 mô-đun [bao gồm 1 biến tần chung] và 8 [bao gồm 1 biến tần chung] được bao gồm trong chương trình.
Cấp phép đám mây có sẵn.Phiên bản vĩnh viễn được tải đầy đủ có sẵn với giá 4.200 USD Thương mại / 280.000 INR Giáo dục 2.100 USD / 140.000 INR và Sinh viên 350 USD hàng năm / 23.407 INR hàng năm
Nhận bản dùng thử miễn phí 30 ngày tại đây
Chụp màn hình của Homer phiên bản x64 3.6.3
[Hình.1a] Giao diện thiết kế với chế độ xem sơ đồ
[Hình 1b] Báo cáo mô phỏng
2 BIỂU ĐỒ F PV
Được phát triển bởi các khoa của Đại học Wisconsin, PV F-Chart là một chương trình thiết kế phân tích hệ thống PV sử dụng dữ liệu bức xạ mặt trời để tính toán sản lượng điện PV mà không tính đến các biến thể do mô-đun PV, bộ biến tần và các biến số khác gây ra. Chương trình này được nhắm mục tiêu cho các mục đích học tập.
Chương trình đơn giản tính toán sản lượng năng lượng PV dựa trên một mô-đun và biến tần chung. Tất cả dữ liệu được thêm theo cách thủ công và do đó khó có thể nhanh chóng so sánh dữ liệu thế hệ bằng cách chuyển đổi dữ liệu mô-đun, dung lượng trang web hoặc vị trí. Không phân tích bóng mờ. Không phù hợp để tính toán công suất PV trong điều kiện thực tế. Dữ liệu dạng biểu đồ hoặc bảng đơn giản có thể được tạo nhưng không thể xuất được.
Rất cơ bản và tiện dụng để tính toán khi dữ liệu được nhập thủ công cho mọi tham số. Nó là một tập hợp các bảng tính hỗ trợ macro. Tự động hóa rất hạn chế và không có trình hướng dẫn.
300 vị trí được đi kèm với phần mềm. Không có tùy chọn để nhập dữ liệu thời tiết từ các nguồn phổ biến như TMY3. Dữ liệu chỉ có thể được thêm theo cách thủ công.
Không có phạm vi cho dữ liệu mô-đun hoặc biến tần được thêm vào tính toán.
Sinh viên 400 USD / 26.750 INR Học thuật 600 USD / 40.000 INR
Tải xuống phiên bản Demo tại đây
Chụp màn hình của PV F-CHART phiên bản 3.55w
[Hình 2a] Giao diện thiết kế với màn hình nhập dữ liệu thủ công
[Hình 2b] Báo cáo phát sinh, tính toán kinh tế và hiệu quả hàng tháng
3 PVPLANNER
Phần mềm này đến từ nhà cung cấp cơ sở dữ liệu tài nguyên mặt trời SolarGis. Đây là một phần mềm dựa trên đám mây hoạt động trên nền tảng SaaS [phần mềm như một dịch vụ] và tuyên bố dữ liệu của họ có độ chính xác cao và cung cấp phương pháp xác nhận hệ thống nghiêm ngặt, tăng độ tin cậy của dữ liệu.
Dữ liệu vệ tinh chính xác cho phép người dùng ước tính bức xạ mặt trời và tiềm năng điện PV của một địa điểm và tạo báo cáo bằng 14 ngôn ngữ. Nó tự động tính toán đổ bóng địa hình tuy nhiên không có tùy chọn nào để thiết lập các cấu trúc xung quanh hoặc thực hiện phân tích đổ bóng gần. Nó chỉ có sẵn dưới dạng phiên bản trực tuyến, vì vậy kết nối internet là bắt buộc. Cho phép các công ty sử dụng API của họ và truy cập SolarGis thông qua các ứng dụng của bên thứ ba.
Thiết lập dễ dàng dựa trên mô phỏng trong ba bước. Bản đồ tài nguyên mặt trời có độ phân giải cao tương tác [iMaps] cho phép người dùng xác định chính xác vị trí địa điểm. Giao diện gọn gàng và trực quan nhưng hiệu suất của giao diện có thể bị ảnh hưởng bởi tốc độ kết nối internet, đây là một nhược điểm của phần mềm trực tuyến.
Dữ liệu trung bình hàng năm và hàng tháng dài hạn được bao gồm trong gói cơ bản. Không có tùy chọn nhập các loại dữ liệu khác như NASA, Meteonorm, SAM hoặc dữ liệu do người dùng ghi lại.
Sử dụng các mô-đun chung dựa trên trung bình 18 mô-đun thường được sử dụng của nhiều hãng khác nhau và người dùng chọn giữa các mô-đun cSi, CdTe và CIS. Biến tần cũng là một biến tần chung mà người dùng có thể xác định hiệu suất. Họ tuyên bố sự biến đổi trong hầu hết các mô-đun không quá 1,22%, nhỏ hơn sự biến đổi của bức xạ mặt trời, do đó không cần phải có mô-đun và cơ sở dữ liệu biến tần.
Một vị trí và không có chức năng bản đồ - 560 USD / INR 37.500 MỖI NĂM. Nhiều vị trí và không có chức năng bản đồ - 1.700 USD / 115.000 INR MỖI NĂM. Dữ liệu bức xạ thông thường + chức năng bản đồ + trực tiếp nhiều vị trí [DNI] - 3.600 USD / 241.500 INR MỖI NĂM.
Chụp màn hình của pvPlanner phiên bản 2.0
[Hình.3a] Chức năng iMap tương tác cho phép người dùng xác định vị trí
[Hình.3b] Dữ liệu đầu ra PV của vị trí đã chọn
[Hình.3c] Dữ liệu bức xạ mặt trời của vị trí đã chọn
[Hình.3d] Báo cáo có thể tải xuống được tạo sẵn ở định dạng PDF / Excel / CSV và 14 ngôn ngữ
4 PVSYST
Được phát triển bởi nhà vật lý Thụy Sĩ Andre Mermoud và kỹ sư điện Michel Villoz, phần mềm này được coi là tiêu chuẩn cho thiết kế và mô phỏng hệ thống PV trên toàn thế giới. Các nhà phát triển tuyên bố phần mềm này được thiết kế để sử dụng bởi các kiến trúc sư, kỹ sư, nhà nghiên cứu và sinh viên.
Ước tính nhanh chóng về sản xuất ở giai đoạn lập kế hoạch dự án, nghiên cứu chi tiết, định cỡ, ước tính hàng giờ và tạo báo cáo là những tính năng chính của nó. Công cụ thiết kế tiện dụng để thiết kế và ước lượng hệ thống PV. Mô phỏng hầu hết các tham số được yêu cầu bởi các nhà thiết kế hệ thống PV và giúp tạo ra một báo cáo mô phỏng toàn diện.
Cho phép kiểm soát mức độ cao các yếu tố khác nhau. Trường hợp chương trình này chậm trễ là khả năng xử lý phân tích bóng. Công cụ phối cảnh của nó' bị lỗi khi sử dụng lặp đi lặp lại và cảm thấy bắt bóng mô phỏng không ổn định và không cung cấp bất kỳ dấu hiệu trực quan nào về đổ bóng. Màn hình chương trình không thể được phóng to hết mức do đó có thể rất tẻ nhạt để xem tất cả các thông số nếu sử dụng một màn hình nhỏ.
Gói tệp dữ liệu mới nhất của Meteonorm. Cũng có thể có khoảng 15 nguồn dữ liệu khác nhau bao gồm hầu hết các khu vực trên toàn thế giới. Cũng có thể nhập dữ liệu do người dùng xác định.
Cơ sở dữ liệu tổng hợp từ ấn phẩm Photon liệt kê hàng nghìn mô-đun và mô hình biến tần. Cũng có thể nhập dữ liệu do người dùng xác định.
Phiên bản Giới hạn cho phép cài đặt tối đa 30Kw và giao hàng với giá 1.040 USD / 70.000 INR. Phiên bản không giới hạn được giao hàng với giá 1.351 USD / 90.685 INR
Chế độ đánh giá trong 30 ngày
Chụp màn hình của PVsyst phiên bản 6.47
[Hình.4a] Màn hình thiết lập dự án
[Hình.4b] Tham số mô phỏng dự án
[Hình.4c] Thiết lập hệ số suy hao
[Hình 4d] Phân tích bóng bằng công cụ phối cảnh
[Hình 4e] Công cụ tối ưu hóa tham số
[Hình 4f] Tóm tắt báo cáo
[Hình 4g] Báo cáo sản xuất năng lượng
[Hình 4h] Báo cáo tổn thất nêu các yếu tố khác nhau
5 QUAY LẠI
Được phát triển bởi National Resources Canada, đây là một công cụ phần mềm phân tích dự án năng lượng sạch dựa trên Excel giúp các nhà ra quyết định xác định nhanh chóng và không tốn kém khả năng tài chính và kỹ thuật của năng lượng tái tạo tiềm năng, hiệu quả năng lượng và các dự án đồng phát.
Chương trình miễn phí bao gồm một bảng tính hỗ trợ macro có tất cả các công thức để tính toán các loại nguồn năng lượng khác nhau bao gồm cả điện mặt trời và cho phép người dùng tính toán sản lượng điện PV dựa trên vị trí, phân tích chi phí và xác định tính khả thi của dự án. Tốt cho sinh viên và là một công cụ hữu ích cho những ai có thể muốn xem xét đầu tư và lợi nhuận từ một dự án điện mặt trời ở giai đoạn đầu. Không có bất kỳ chức năng phân tích hoặc báo cáo bóng mờ nào.
Khá dễ sử dụng vì đây là một bảng tính Excel thông thường mà hầu hết người dùng đều quen thuộc và đã bật macro với các tùy chọn để chọn từ danh sách thả xuống. Không có nhiều phạm vi sửa đổi các giá trị và tỷ lệ phần trăm này.
Đi kèm với dữ liệu thời tiết lịch sử từ cơ sở dữ liệu của NASA bao gồm tất cả các thành phố lớn trên toàn thế giới. Không có phạm vi thêm các nguồn dữ liệu khác hoặc dữ liệu tùy chỉnh.
Đi kèm với số lượng mô-đun hạn chế nhưng không có biến tần. Không có phạm vi để thêm dữ liệu mô-đun hoặc biến tần tùy chỉnh.
Miễn phí. Có sẵn để tải xuống từ trang web Tài nguyên Quốc gia Canada.
Nhận bản sao miễn phí của bạn tại đây
Chụp màn hình của RETScreen phiên bản 4
[Hình 5a] Màn hình chính nơi chi tiết dự án và vị trí được chọn
[Hình 5b] Chọn Dữ liệu Khí hậu
[Hình 5c] Chọn Mô-đun và xếp hạng mong muốn
[Hình 5d] Ước tính sản lượng điện được tạo cùng với Phân tích tài chính và phát thải
6 MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG [SAM]
Phần mềm miễn phí được phát triển bởi Bộ Năng lượng Hoa Kỳ [DoE] và Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia [NREL], đây là một mô hình hiệu suất và tài chính được thiết kế để giúp đưa ra quyết định [có tính đến dữ liệu và chính sách năng lượng của Hoa Kỳ] ở giai đoạn lập kế hoạch dự án.
SAM đưa ra dự đoán hiệu suất và ước tính chi phí năng lượng cho các dự án điện nối lưới dựa trên chi phí lắp đặt và vận hành và các thông số thiết kế hệ thống do người sử dụng chỉ định. Có cài đặt trước cho nhiều loại mô hình tài chính khác nhau được sử dụng ở Hoa Kỳ và người dùng có thể chọn tùy chọn phù hợp và cung cấp đầu vào để chạy mô phỏng và tạo báo cáo về phát sinh, thua lỗ và tài chính. Không cung cấp phân tích đổ bóng nhưng có thể nhập dữ liệu này từ PVsyst.
Yêu cầu nhập dữ liệu thủ công nhiều và nếu bạn là người không có kiến thức nền tảng về thiết kế hệ thống PV, bạn có thể thấy hơi choáng ngợp.
Tải xuống dữ liệu từ Cơ sở dữ liệu bức xạ mặt trời quốc gia của Hoa Kỳ bao gồm nhiều thành phố từ khắp nơi trên thế giới. Cho phép nhập dữ liệu TMY2, TMY3 và EPW.
Cơ sở dữ liệu lớn về các mô-đun và bộ biến tần được liệt kê bởi CEC [Ủy ban Điện lực California] và Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia được đóng gói kèm theo phần mềm hoặc có thể tải xuống miễn phí.
Miễn phí.
Nhận bản sao miễn phí của bạn tại đây
Chụp màn hình của SAM phiên bản 3.14
[Hình.6a] Chọn Vị trí Dự án
[Hình.6b] Chọn Mô-đun và xếp hạng mong muốn
[Hình 6c] Trình chỉnh sửa tính toán tô bóng
[Hình.6d] Chạy mô phỏng
[Hình 6e] Mô phỏng
7 SOLAR PRO
Đây là phần mềm duy nhất trong danh sách MNRE cung cấp phép tính từng phút khiến nó trở thành một trong những phần mềm chính xác nhất và cũng là phần mềm duy nhất cung cấp giao diện người dùng 3D tương tác cho phép hiển thị trực quan cài đặt hệ thống PV và xem thời gian thực thay đổi đối với đổ bóng và tạo điện bằng cách di chuyển các đối tượng trong không gian 3D.
Cung cấp mức độ chính xác cao của việc tạo ra năng lượng PV nhờ công thức tính toán từng phút độc đáo, sử dụng công suất đọc kilowatt tích lũy thay vì đọc kilowatt giờ trung bình thông thường được sử dụng hầu hết các phần mềm khác. Ngoài ra, phân tích tương tác chi tiết gần bóng cho phép người dùng xác định các khu vực cụ thể đang bị ảnh hưởng và thực hiện các thay đổi cần thiết trong thiết kế để cải thiện việc tạo ra. Cũng đáng nói là chức năng Bản đồ hỗ trợ vẽ bố cục địa điểm với sự trợ giúp của hình ảnh mặt đất vệ tinh.
Một trong những giao diện người dùng thân thiện nhất. Trình hướng dẫn mô phỏng hướng dẫn người dùng nhanh chóng thiết lập cài đặt cho dù đó là dự án trên tầng thượng hay mức megawatt. Môi trường CAD 3D cho phép Auser tương tác xây dựng môi trường xung quanh nó bằng cách kéo và thả các đối tượng 3D. Hình ảnh động chính xác hiển thị hiệu ứng đổ bóng trên các mô-đun và người dùng có thể điều chỉnh vị trí của các đối tượng đến trong đường đi của mặt trời' và xem ngay kết quả trên các mô-đun bị ảnh hưởng. Chức năng bản đồ tích hợp tiết kiệm cho người thiết kế thời gian cần thiết để khảo sát địa điểm trực quan và tính toán diện tích.
Phần mềm đi kèm với dữ liệu từ hàng trăm trạm thời tiết trên toàn thế giới. Người dùng cũng có thể chọn nhập Meteonorm, Solar GIS hoặc dữ liệu do người dùng tạo được lưu ở định dạng bảng.
Đi kèm với hơn 25.000 mô-đun và bộ biến tần được liệt kê trên cơ sở dữ liệu Photon. Người dùng cũng có thể chọn các mô-đun và bộ biến tần chung từ danh sách cho phép người dùng tùy chỉnh các thông số.
Phiên bản Giáo dục có giá 1.300 USD / 90.000 INR. Phiên bản Thương mại có giá 2.050 USD / 137.000 INR
30 ngày dùng thử miễn phí
Chụp màn hình của Solar Pro phiên bản 4.3
[Hình.7a] Trình hướng dẫn mô phỏng cung cấp Hướng dẫn thiết lập hệ thống PV từng bước
[Hình.7b] Hiển thị Giao diện CAD 3D Hiển thị Bóng râm Tương tác và Xây dựng Tòa nhà
[Hình.7c] Chức năng Bản đồ Bing tích hợp của Microsoft cho phép cài đặt lớp phủ trên Hình ảnh Bản đồ Vệ tinh
[Hình.7d] Tính năng cài đặt mảng tự động giúp dễ dàng xếp chồng các mô-đun trên mái nhà
[Hình.7e] Chức năng Shadow Mapping xác định các mô-đun bị ảnh hưởng bởi đổ bóng
[Hình.7f] Dễ dàng thay đổi hướng đi dây để tối ưu hóa hệ thống
[Hình 7g] Thiết lập các hệ số khác nhau có tính đến các yếu tố tổn thất
[Hình 7h] Tính toán điện năng theo phút tích lũy Kilowatts mỗi phút
[Hình.7i] Đồ thị công suất được tạo sau khi mô phỏng
[Hình 7j] Tính toán đường cong IV và xuất sang CSVFunction
[Hình.7k] Báo cáo mô phỏng với dữ liệu thế hệ 12 tháng chi tiết và phân tích kinh tế
TÓM TẮT ĐIỂM [TỔNG THỂ VÀ TIÊU CHÍ CỤ THỂ]
[Tác giả xin cảm ơn các nhà phát triển phần mềm đã hỗ trợ những người có nguyện vọng lập kế hoạch lấy thiết kế hệ thốngPV như một nghề nghiệp bằng cách cho phép người dùng tự do tải xuống, dùng thử và đánh giá các chương trình của họ. Trên tinh thần đó, báo cáo này đã được tạo ra để cố gắng làm nổi bật những gì độc đáo trải nghiệm của những phần mềm này cung cấp và không nhất thiết là cách mỗi phần mềm thu được như thế nào so với phần mềm khác]