7 meest populaire ontwerp- en simulatiesoftware voor zonne-PV-systemen

- Apr 17, 2019-

Een recente publicatie van het Ministerie van Nieuwe en Duurzame Energie (MNRE) en het Energy and Resources Institute (TERI) vermeldde 7 PV-simulatiesoftware die algemeen wordt gebruikt om zonne-PV-systemen wereldwijd te ontwerpen. De vermelde programma's zijn als volgt (in alfabetische volgorde):


1 Homer Pro - Homer Energy, VS.

2 PV F-Chart - F-Chart-software, VS.

3 pvPlanner - SolarGis, Slowakije

4 PVsyst - Pvsyst SA, Zwitserland

5 RETscreen - Natuurlijke hulpbronnen Canada, Canada

6 System Advisor Model (SAM) - National Renewable Energy Laboratory (NREL), VS.

7 Solar Pro - Laplace Systems, Japan


Er zijn vergelijkingen tussen deze programma's gemaakt om vast te stellen hoe goed ze zijn in het ontwerp en de simulatie van zonne-PV-energiesystemen. De analyse is gedaan met de nadruk op alleen SPV-vermogen en daarom krijgen programma's die andere bronnen van hernieuwbare energie simuleren, zoals wind, biomassa, enz., Niet per se meer voorkeur. Gebaseerd op de individuele poging van de auteur' om deze programma's te gebruiken onder constante projectparameters, zijn er beoordelingen gegeven aan het einde van het artikel. Er is rekening gehouden met de volgende criteria:

  • Functies en USP

  • Gebruikersomgeving

  • Historische weergegevens

  • Module- en omvormergegevens

  • Prijsstelling



1 HOMER PRO


Ontwikkeld door NREL (National Renewable Energy Laboratory) USA en later verbeterd en gedistribueerd door Homer Energy is software voor het optimaliseren van micro-grid. HOMER staat voor Hybrid Optimization Model for Multiple Energy Resources en wordt geleverd met tools voor simulatie, optimalisatie en gevoeligheidsanalyse.

CAPEX- en OPEX-berekening mogelijk met behulp van een projectwizard. Simuleer meerdere energiebronnen. Voeg meerdere ladingen toe. Factoren als windsnelheid, brandstofkosten en emissieboetes kunnen in de berekening worden meegenomen. Locatie zoeken op naam mogelijk. Niet specifiek ontworpen voor zonne-PV. Genereert geen IV-curvegegevens en voert geen schaduwanalyse uit. Ook het rapport over de opwekking van PV-elektriciteit is minder uitgebreid en gedetailleerd vanwege de beperkte informatie over weergegevens en modulegegevens. Veel verliesfactoren tijdens de opwekking van PV-energie worden niet meegerekend.

Schematische weergave is handig. Grafisch menusysteem is een pluspunt. Niet intuïtief en te veel parameters om handmatig toe te voegen.

Kan TMY2 / TMY3-gegevens importeren van de NREL-website. Ook NASA en SolarGISdata kunnen van hun websites worden geïmporteerd. Wordt niet gebundeld met gratis weergegevens.

Kan modulegegevens importeren. Er zijn slechts 8 modules (waarvan 1 generiek) en 8 (inclusief 1 generiek) omvormers inbegrepen in het programma.

Cloudlicenties beschikbaar.Volledig geladen permanente versie beschikbaar in Commercial $ 4.200 / INR 280.000 Educatief $ 2.100 / INR 140.000 en Student $ 350 per jaar / INR 23.407 per jaar

Download hier uw gratis proefperiode van 30 dagen

Screenshots van Homer-versie x64 3.6.3

image

(Fig. 1a) Ontwerpinterface met schematische weergave

image

(Figuur 1b) Simulatierapport



2 PV F-KAART


PV F-Chart is ontwikkeld door faculteiten van de Universiteit van Wisconsin en is een ontwerpprogramma voor analyse van PV-systemen dat gegevens over zonnestraling gebruikt om de opwekking van PV-energie te berekenen, waarbij geen rekening wordt gehouden met variaties veroorzaakt door PV-modules, omvormers en andere variabelen. Dit programma is bedoeld voor academische doeleinden.

Eenvoudig programma dat PV-energie-output berekent op basis van een generieke module en omvormer. Alle gegevens moeten handmatig worden toegevoegd en daarom is het moeilijk om snel generatiegegevens te vergelijken door modulegegevens, sitecapaciteit of locatie te wisselen. Geen schaduwanalyse. Niet geschikt voor berekening van PV-vermogen in reële omstandigheden. Er kunnen eenvoudige gegevens uit grafieken of tabellen worden gegenereerd, maar deze kunnen niet worden geëxporteerd.

Zeer eenvoudig en handig voor berekening wanneer gegevens voor elke parameter handmatig worden ingevoerd. Het is een verzameling spreadsheets met macro's. Zeer beperkte automatisering en geen wizards beschikbaar.

300 locaties zijn gebundeld met de software. Er is geen optie om weergegevens te importeren uit veelgebruikte bronnen zoals TMY3. Gegevens kunnen alleen handmatig worden toegevoegd.

Geen mogelijkheid voor het toevoegen van module- of omvormergegevens aan de berekening.

Student USD 400 / INR 26.750 Academisch USD 600 / INR 40.000

Download hier een demoversie

Screenshots van PV F-CHART versie 3.55w

image

(Fig. 2a) Ontwerpinterface met scherm voor handmatige gegevensinvoer

image

(Figuur 2b) Maandelijks genereren, economische berekeningen en efficiëntierapport



3 PVPLANNER


Deze software is afkomstig van SolarGis, leverancier van databases met zonne-energiebronnen. Het is een cloudgebaseerde software die werkt op het SaaS-platform (software as a service) en beweert dat hun gegevens zeer nauwkeurig zijn en een rigoureuze systematische validatiebenadering bieden die de betrouwbaarheid van gegevens verhoogt.

Nauwkeurige satellietgegevens stellen de gebruiker in staat om een ​​schatting te maken van de zonnestraling en het PV-vermogen van een locatie en om rapporten in 14 talen te genereren. Het berekent automatisch de schaduw van het terrein, maar er zijn geen opties voor het opzetten van omliggende constructies of het uitvoeren van analyses in de buurt van schaduw. Het is alleen beschikbaar als online versie, dus een internetverbinding is verplicht. Hiermee kunnen bedrijven hun API gebruiken en toegang krijgen tot SolarGis via apps van derden.

Simulatie-gebaseerde eenvoudige installatie in drie stappen. Interactieve kaarten met hoge resolutie van zonne-energiebronnen (iMaps) stellen gebruikers in staat om de locatie van de site nauwkeurig te bepalen. De interface is netjes en intuïtief, maar de prestaties van de interface kunnen worden beïnvloed door de snelheid van internetverbindingen, wat een nadeel is van online software.

Het basispakket omvat jaar- en maandgemiddelden op lange termijn. Er is geen optie om andere gegevenstypen zoals NASA, Meteonorm, SAM of door de gebruiker opgenomen gegevens te importeren.

Maakt gebruik van generieke modules die zijn gebaseerd op gemiddeld 18 veelgebruikte modules van verschillende merken en gebruikers kunnen kiezen tussen cSi, CdTe en CIS modules. Omvormer is ook een generieke omvormer waarbij de gebruiker efficiëntie kan definiëren. Ze beweren dat de variatie in de meeste modules niet meer is dan 1,22%, wat minder is dan de variatie in zonnestraling, waardoor de behoefte aan een module en omvormerdatabase niet nodig is.

Eén locatie en geen kaartfunctie - $ 560 / INR 37.500 PER JAAR. Meerdere locaties en geen kaartfunctie - USD 1.700 / INR 115.000 PER JAAR. Meerdere locatie + kaartfunctie + directe normale stralingsgegevens (DNI) - USD 3.600 / INR 241.500 PER JAAR.

30 dagen gratis op proef

Screenshots van pvPlanner versie 2.0

image

(Fig. 3a) Interactieve iMap-functie waarmee de gebruiker de locatie kan bepalen

image

(Fig. 3b) PV-uitgangsgegevens van de geselecteerde locatie

image

(Fig. 3c) Zonnestralingsgegevens van de geselecteerde locatie

image

(Fig.3d) Downloadbaar rapport gegenereerd beschikbaar in PDF / Excel / CSV-formaten en 14 talen



4 PVSYST


Deze software is ontwikkeld door de Zwitserse natuurkundige Andre Mermoud en elektrotechnisch ingenieur Michel Villoz en wordt beschouwd als een standaard voor het ontwerpen en simuleren van PV-systemen wereldwijd. De ontwikkelaars beweren dat deze software is ontworpen om te worden gebruikt door architecten, ingenieurs, onderzoekers en studenten.

Snelle schatting van de productie in de projectplanningsfase, gedetailleerde studie, dimensionering, schatting per uur en het genereren van rapporten zijn de belangrijkste kenmerken. Handige ontwerptool voor het ontwerpen en schatten van PV-systemen. Simuleert de meeste parameters die door ontwerpers van PV-systemen worden vereist en helpt bij het genereren van een uitgebreid simulatierapport.

Biedt een hoge mate van controle over verschillende factoren. Waar dit programma achterblijft, is het vermogen om schaduwanalyse uit te voeren. Het perspectieftool van' crasht bij herhaald gebruik en voelt onstabiel aan als simulatie-schaduw en geeft geen visuele aanwijzingen voor schaduw. Het programmascherm kan niet worden gemaximaliseerd en daarom kan het vervelend zijn om alle parameters te zien als u een kleine monitor gebruikt.

Bundelt het nieuwste gegevensbestand van Meteonorm. Kan ook ongeveer 15 verschillende gegevensbronnen bevatten voor de meeste regio's wereldwijd. Kan ook door de gebruiker gedefinieerde gegevens importeren.

Gebundelde database van Photon-publicatie met duizenden modules en omvormermodellen. Kan ook door de gebruiker gedefinieerde gegevens invoeren.

Beperkte versie maakt installaties tot 30 kW mogelijk en wordt geleverd voor USD 1.040 / INR 70.000. Onbeperkte versie wordt verzonden voor USD 1.351 / INR 90.685

Evaluatiemodus van 30 dagen

Screenshots van PVsyst versie 6.47

image

(Fig. 4a) Project Setup-scherm

image

(Figuur 4b) Parameters voor projectsimulatie

image

(Fig. 4c) Verliescoëfficiënten instellen

image

(Figuur 4d) Schaduwanalyse met behulp van perspectieftool

image

(Figuur 4e) Parameteroptimalisatietool

image

(Figuur 4f) Rapportoverzicht

image

(Figuur 4g) Energieproductierapport

image

(Figuur 4h) Verliesrapport met verschillende factoren



5 RETSCREEN


Het is ontwikkeld door National Resources Canada en is een op Excel gebaseerde softwaretool voor het analyseren van schone energieprojecten waarmee besluitvormers snel en goedkoop de technische en financiële haalbaarheid kunnen bepalen van potentiële projecten voor hernieuwbare energie, energie-efficiëntie en warmtekrachtkoppeling.

Gratis programma bestaande uit een spreadsheet met macro's die alle formules bevat om verschillende soorten energiebronnen te berekenen, waaronder zonne-PV, en waarmee de gebruiker de PV-stroomopwekking kan berekenen op basis van locatie, kostenanalyse kan uitvoeren en de haalbaarheid van het project kan bepalen. Goed voor studenten en een handig hulpmiddel voor degenen die in een vroeg stadium willen kijken naar investeringen en opbrengsten van een PV-project. Heeft geen schaduwanalyse of rapportagefunctie.

Vrij eenvoudig te gebruiken omdat het een gewone Excel-spreadsheet is waar de meeste gebruikers aan gewend zijn en macro's zijn ingeschakeld met opties om uit vervolgkeuzelijsten te kiezen. Er is niet veel ruimte om deze waarden en percentages te wijzigen.

Wordt geleverd met historische weergegevens uit de NASA-database die alle grote steden over de hele wereld bestrijkt. Geen mogelijkheid om andere gegevensbronnen of aangepaste gegevens toe te voegen.

Wordt geleverd met een beperkt aantal modules, maar geen omvormers. Er is geen ruimte om aangepaste module- of omvormergegevens toe te voegen.

Gratis. Beschikbaar om te downloaden van de website van Canada National Resources.

Download hier uw gratis exemplaar

Screenshots van RETScreen versie 4

image

(Fig. 5a) Startscherm waar projectdetails en locatie worden gekozen

image

(Fig. 5b) Klimaatgegevens selecteren

image

(Fig. 5c) Module en gewenste beoordeling selecteren

image

(Figuur 5d) Schattingen van energieopwekking gegenereerd samen met financiële en emissieanalyse



6 SYSTEMADVISOR MODEL (SAM)


Gratis software ontwikkeld door het Amerikaanse Department of Energy (DoE) en het National Renewable Energy Laboratory (NREL), het is een prestatie- en financieel model dat is ontworpen om te helpen bij de besluitvorming (rekening houdend met het Amerikaanse gegevens- en energiebeleid) in de projectplanningsfase.

SAM maakt prestatievoorspellingen en energiekostenramingen voor netgekoppelde energieprojecten op basis van installatie- en bedrijfskosten en systeemontwerpparameters gespecificeerd door de gebruiker. Heeft presets voor verschillende soorten financiële modellen die in de VS worden gebruikt en de gebruiker kan de geschikte optie kiezen en input leveren om een ​​simulatie uit te voeren en rapporten te genereren over generatie, verliezen en financiële gegevens. Biedt geen schaduwanalyse, maar kan deze gegevens importeren vanuit PVsyst.

Vereist veel handmatige gegevensinvoer en als u een persoon bent die geen achtergrond heeft in het ontwerp van PV-systemen, vindt u dit misschien een beetje overweldigend.

Downloadt gegevens van de National Solar Radiation Database of US die vele steden van over de hele wereld bestrijkt. Maakt het mogelijk TMY2-, TMY3- en EPW-gegevens te importeren.

Grote database met modules en omvormers vermeld door CEC (California Electricity Commission) en Sandia National Laboratories is gebundeld met de software of kan gratis worden gedownload.

Gratis.

Download hier uw gratis exemplaar

Screenshots van SAM versie 3.14

image

(Fig. 6a) Projectlocatie selecteren

image

(Fig. 6b) De module en de gewenste classificatie kiezen

image

(Fig. 6c) Schaduwberekeningseditor

image

(Afb. 6d) De simulatie uitvoeren

image

(Figuur 6e) Simulatierapport



7 SOLAR PRO


Dit is de enige software in de MNRE-lijst die een minuut-tot-minuut berekening biedt, waardoor het een van de meest nauwkeurige en ook de enige software is die een interactieve 3D-gebruikersinterface biedt waarmee de installatie van het PV-systeem kan worden gevisualiseerd en in realtime kan worden bekeken verandert in schaduw en stroomopwekking door objecten in 3D-ruimte te verplaatsen.

Biedt een hoge mate van nauwkeurigheid bij het opwekken van PV-energie dankzij de unieke berekeningsformule van minuut tot minuut die een cumulatieve kilowatt-uitlezing vereist in plaats van de gebruikelijke gemiddelde kilowattuur-uitlezing van de meeste andere software. Ook stelt de gedetailleerde interactieve near shading-analyse een gebruiker in staat om specifieke gebieden te lokaliseren die worden beïnvloed en om de nodige wijzigingen in het ontwerp aan te brengen om de generatie te verbeteren. Ook het vermelden waard is de kaartfunctie die helpt bij het tekenen van een site-indeling met behulp van satellietbeelden op de grond.

Een van de meest gebruiksvriendelijke gebruikersinterfaces. Een simulatiewizard begeleidt de gebruiker bij het snel opzetten van een installatie, of het nu een project op het dak of een megawatt-niveau is. De 3D CAD-omgeving stelt een gebruiker in staat om interactief de omgeving eromheen te bouwen door 3D-objecten te slepen en neer te zetten. Nauwkeurige animaties geven het effect van schaduw op modules weer en gebruikers kunnen de positie van objecten die in het pad van de zon komen' aanpassen en onmiddellijk het resultaat op de betreffende modules zien. De ingebouwde kaartfunctie bespaart de ontwerper de tijd die nodig is om een ​​visueel locatieonderzoek en gebiedsberekening uit te voeren.

De software wordt geleverd met gegevens van honderden weerstations wereldwijd. De gebruiker kan er ook voor kiezen om Meteonorm, Solar GIS of door de gebruiker gegenereerde gegevens te importeren die zijn opgeslagen in een tabelformaat.

Wordt geleverd met meer dan 25.000 modules en omvormers in de Photon-database. De gebruiker kan ook algemene modules en omvormers kiezen uit een lijst waarmee de gebruiker parameters kan aanpassen.

De educatieve versie kost $ 1.300 / INR 90.000. De commerciële versie wordt geleverd voor $ 2.050 / INR 137.000

30 dagen gratis op proef

Screenshots van Solar Pro versie 4.3

image

(Afb. 7a) De simulatiewizard biedt stapsgewijze installatierichtlijnen voor het PV-systeem

image

(Fig. 7b) 3D CAD-interface met interactieve arcering en bouwconstructie

image

(Afb. 7c) De ingebouwde Microsoft Bing Map-functie maakt overlappende installatie op satellietkaartbeelden mogelijk

image

(Afb. 7d) De Auto Array-installatiefunctie die het gemakkelijk maakt om modules op een rooftop te leggen

image

(Fig. 7e) De Shadow Mapping-functie die modules lokaliseert die worden beïnvloed door arcering

image

(Fig. 7f) Verander eenvoudig de richting van de bedrading om het systeem te optimaliseren

image

(Fig. 7g) Instellen van verschillende coëfficiënten rekening houdend met verliesfactoren

image

(Fig. 7h) Minuut-voor-minuut vermogensberekening waarbij elke minuut kilowatt wordt geaccumuleerd

image

(Fig. 7i) Power Graph gegenereerd na simulatie

image

(Fig. 7j) IV Curve-berekening en export naar CSV-functie

image

(Figuur 7k) Simulatierapport met gedetailleerde generatiegegevens van 12 maanden en economische analyse

PUNTEN SAMENVATTING (ALGEMEEN EN CRITERIA SPECIFIEK)

image

image

image

image

image

image

(De auteur wil de softwareontwikkelaars bedanken voor hun steun aan aspiranten die van plan zijn om PV-systeemontwerp als beroep te gaan gebruiken door gebruikers vrijelijk hun programma's te laten downloaden, uitproberen en evalueren. In deze geest is dit rapport gemaakt om te benadrukken wat uniek ervaar elk van deze softwareaanbiedingen en niet noodzakelijkerwijs hoe ze elkaar scoren)



Geval:


10MW Utility Scale On Grid Solar Power System


5 MW Utility Scale On Grid Solar Power System


1 MW Commercieel en industrieel netgekoppeld PV-systeem


500kw industrieel op net zonne-energiesysteem


100kw commercieel op net zonne-energiesysteem