Un sistema solar fotovoltaico (PV) es un conjunto de componentes conectados que consta de módulos PV, un inversor solar y un sesgo - en - sistema (BOS) que puede generar y almacenar la generación solar. Lograr una eficiencia óptima en un sistema fotovoltaico requiere optimizar numerosos factores y comprender la funcionalidad y la configuración de los componentes. Además, dominar técnicas de monitoreo y métodos de ingeniería confiables son cruciales para garantizar la longevidad de un sistema fotovoltaico. Aquí hay 8 software diferente para diseñar sistemas solares fotovoltaicos.
1 Homer Pro - Homer Energy, EE. UU.
2 PV F - Gráfico - F - Software de gráfico, EE. UU.
3 Pvplanner - Solargis, Eslovaquia
4 Pvsyst - Pvsyst SA, Suiza
5 Retscreen - Recursos naturales de Canadá, Canadá
6 Modelo de asesor del sistema (SAM) - Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), EE. UU.
7 Solar Pro - Laplace Systems, Japón
8 Helioscope - Aurora Solar, EE. UU.
Se han realizado comparaciones de estos programas para determinar qué tan buenos son cada uno en el diseño y la simulación de los sistemas de energía solar fotovoltaica. El análisis se ha realizado con enfoque solo en la potencia de SPV y, por lo tanto, los programas que simulan otras fuentes de energía renovable como el viento, la biomasa, etc. pueden no tener más preferencias. Basado en el intento individual del autor de usar estos programas bajo las calificaciones constantes de los parámetros del proyecto se han proporcionado al final del artículo. Se han considerado los siguientes criterios:
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Funciones y USP
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Interfaz de usuario
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Datos meteorológicos históricos
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Información de módulo e inversor
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Fijación de precios
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1 Homer Pro
Desarrollado por NREL (National Renewable Energy Laboratory) USA y luego mejorado y distribuido por Homer Energy es un software de optimización de cuadrícula micro -. Homer significa modelo de optimización híbrida para múltiples recursos energéticos y viene con herramientas de análisis de simulación, optimización y sensibilidad.
Cálculo de CAPEX y OPEX posible utilizando un asistente de proyecto. Simular múltiples fuentes de energía. Agregue varias cargas. Factores como la velocidad del viento, el costo de combustible y las penalizaciones de emisiones se pueden incluir en el cálculo. Búsqueda de ubicación por nombre posible. No diseñado específicamente para solar fotovoltaica. No genera datos de curva IV ni realiza análisis de sombreado. También el informe de generación de electricidad fotovoltaica es menos integral y detallado debido a la información limitada sobre los datos meteorológicos y los datos del módulo. Muchos factores de pérdida durante la generación de energía fotovoltaica no se agregan al cálculo.
La vista esquemática es útil. El sistema de menú gráfico es una ventaja. No es intuitivo y demasiados parámetros para agregar manualmente.
Puede importar datos TMY2/TMY3 del sitio web de NREL. También se pueden importar datos de la NASA y Solargis de sus sitios web. No viene incluido con datos meteorológicos gratuitos.
Puede importar datos del módulo. Solo se incluyen 8 módulos (incluidos 1 genéricos) y 8 (incluidos 1 genéricos) inversores en el programa.
Licencias de nubes disponibles. Versión permanente totalmente cargada disponible en USD 4,200/INR 280,000 Educational USD 2,100/INR 140,000 y estudiante USD 350 anualmente/INR 23,407 anualmente
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Capturas de pantalla de la versión de Homer x 64 3.6.3
(Fig. 1A) Interfaz de diseño con vista esquemática
(Fig. 1b) Informe de simulación
2 PV F - gráfico
Desarrollado por facultades de la Universidad de Wisconsin, PV F - Gráfico es un programa de diseño de análisis del sistema fotovoltaico que utiliza datos de radiación solar para calcular la generación de energía fotovoltaica que no tiene en cuenta las variaciones causadas por módulos fotovoltaicos, inversores y otras variables. Este programa está dirigido a fines académicos.
Programa simple que calcula la salida de energía fotovoltaica en función de un módulo genérico e inversor. Todos los datos se agregarán manualmente y, por lo tanto, es difícil comparar rápidamente los datos de generación al cambiar los datos del módulo, la capacidad del sitio o la ubicación. Sin análisis de sombreado. No es adecuado para el cálculo de la potencia fotovoltaica en condiciones del mundo real. Se pueden generar gráficos simples o datos tabulados pero no se pueden exportar.
Muy básico y útil para el cálculo cuando los datos se ingresan manualmente para cada parámetro. Es una colección de hojas de cálculo macro habilitadas. Automatización muy limitada y sin asistentes disponibles.
300 ubicaciones están agrupadas con el software. No hay opción para importar datos meteorológicos de fuentes comunes como TMY3. Los datos solo se pueden agregar manualmente.
No se agregará un alcance para los datos del módulo o inversor al cálculo.
Estudiante USD 400/INR 26,750 Académico USD 600/INR 40,000
Descargue una versión de demostración aquí
Capturas de pantalla de PV F - Gráfico Versión 3.55W
(Fig. 2A) Interfaz de diseño con pantalla de entrada de datos manuales
(Fig. 2B) Generación mensual, cálculos económicos e informe de eficiencia
3 Pvplanner
Este software proviene del proveedor de bases de datos de recursos solares Solargis. Es un software basado en la nube que funciona en la plataforma SaaS (software como servicio) y afirma que sus datos son muy precisos y ofrece un riguroso enfoque de validación sistemática que aumenta la confiabilidad de los datos.
Los datos de satélite precisos permiten al usuario hacer una estimación de la radiación solar y el potencial de potencia fotovoltaica de una ubicación y generar informe en 14 idiomas. Calcula automáticamente el sombreado del terreno, sin embargo, no hay opciones para configurar estructuras circundantes o hacer un análisis de sombreado cercano. Solo está disponible como versión en línea, por lo que una conexión a Internet es obligatoria. Permite a las empresas usar su API y acceder a SolarGIS a través de aplicaciones de terceros.
Configuración fácil basada en simulación en tres pasos. Los mapas de recursos solares de alta resolución interactivos (IMAP) permiten a los usuarios identificar con precisión la ubicación del sitio. La interfaz es ordenada e intuitiva, pero el rendimiento de la interfaz podría verse afectado por las velocidades de conectividad a Internet, que es un inconveniente del software en línea.
Los datos promedio anuales y mensuales a largo plazo se incluyen en el paquete básico. No existe la opción de importar otros tipos de datos como la NASA, Meteonorm, SAM o datos registrados por el usuario.
Utiliza módulos genéricos que se basan en un promedio de 18 módulos comúnmente utilizados de varias marcas y los usuarios eligen entre módulos CSI, CDTE y CIS. El inversor también es genérico donde el usuario puede definir la eficiencia. Afirman que la variación en la mayoría de los módulos no es más del 1.22%, que es menor que la variación en la radiación solar, de ahí la necesidad de tener una base de datos de módulo e inversor no surge.
Una ubicación y sin función de mapa: USD 560/INR 37,500 por año. Ubicación múltiple y sin función de mapa: USD 1,700/INR 115,000 por año. Ubicación múltiple + función de mapa + datos de radiación normales directos (DNI) - USD 3,600/INR 241,500 por año.
Capturas de pantalla de Pvplanner versión 2.0
(Fig.3a) Función IMAP interactiva que permite al usuario identificar la ubicación
(Fig. 3B) Datos de salida fotovoltaicos de la ubicación seleccionada
(Fig. 3C) Datos de radiación solar de la ubicación seleccionada
(Fig. 3D) Informe descargable generado disponible en formatos PDF/Excel/CSV y 14 idiomas
4 Pvsyst
Desarrollado por el físico suizo Andre Mermoud y el ingeniero eléctrico Michel Villoz, este software se considera un estándar para el diseño y la simulación del sistema fotovoltaico en todo el mundo. Los desarrolladores afirman que este software está diseñado para ser utilizado por arquitectos, ingenieros, investigadores y estudiantes.
La estimación rápida de la producción en la etapa de planificación del proyecto, el estudio detallado, el tamaño, la estimación por hora y la generación de informes son sus características clave. Herramienta de diseño práctico para el diseño y estimación del sistema fotovoltaico. Simula la mayoría de los parámetros requeridos por los diseñadores de sistemas fotovoltaicos y ayuda a generar un informe de simulación integral.
Permite un alto nivel de control de varios factores. Donde este programa se queda atrás es su capacidad para manejar el análisis de sombras. Su herramienta de perspectiva se bloquea en el uso repetitivo y se siente inestable simulando el sombreado y no proporciona ninguna señal visual de sombreado. La pantalla del programa no puede maximizarse, por lo tanto, puede ser tedioso para ver todos los parámetros si usa un monitor pequeño.
Bundle el último archivo de datos de Meteonorm. También pueden alrededor de 15 fuentes de datos diferentes que cubren la mayoría de las regiones en todo el mundo. También puede importar datos definidos por el usuario.
Base de datos agrupada de la publicación de fotones que enumera miles de módulos e modelos de inversores. También puede ingresar datos definidos por el usuario.
La versión limitada permite instalaciones y barcos de hasta 30kW para USD 1,040/INR 70,000. Versiones ilimitadas para USD 1,351/INR 90,685
Capturas de pantalla de PVSYST Versión 6.47
(Fig. 4A) Pantalla de configuración del proyecto
(Fig. 4B) Parámetros de simulación de proyecto
(Fig. 4C) Configuración de coeficientes de pérdida
(Fig. 4D) Análisis de sombreado utilizando herramienta de perspectiva
(Fig. 4E) Herramienta de optimización de parámetros
(Fig. 4F) Resumen del informe
(Fig. 4G) Informe de producción de energía
(Fig. 4H) Informe de pérdida que indique varios factores
5 Retscreen
Desarrollado por National Resources Canada, es una herramienta de software de análisis de proyectos de energía limpia basada en Excel - que ayuda a los tomadores de decisiones de manera rápida y económica a determinar la viabilidad técnica y financiera de la potencial energía renovable, la eficiencia energética y los proyectos de generación de CO-.
Programa gratuito que consiste en una hoja de cálculo macro habilitada que tiene todas las fórmulas establecidas para calcular varios tipos de fuentes de energía, incluida la energía solar fotovoltaica y permite al usuario calcular la generación de energía PV en función de la ubicación, hacer análisis de costos y determinar la viabilidad del proyecto. Bueno para los estudiantes y una herramienta útil para aquellos que quieran ver la inversión y los retornos en un proyecto solar fotovoltaico en una etapa temprana. No tiene ningún análisis de sombreado o función de informes.
Bastante fácil de usar, ya que es una hoja de cálculo de Excel regular a la que la mayoría de los usuarios están acostumbrados y tiene Macros habilitadas con opciones para elegir entre listas desplegables. No hay mucho alcance de modificar estos valores y porcentajes.
Viene cargado de datos meteorológicos históricos de la base de datos de la NASA que cubre todas las principales ciudades de todo el mundo. No hay alcance de agregar otras fuentes de datos o datos personalizados.
Viene con un número limitado de módulos pero no a los inversores. No hay alcance para agregar datos de módulo o inversor personalizados.
Gratuito de costo. Disponible para descargar desde el sitio web de Canadá National Recursos.
Capturas de pantalla de Repscreen versión 4
(Fig. 5A) Pantalla de inicio donde se eligen los detalles y la ubicación del proyecto
(Fig.5b) Selección de datos climáticos
(Fig. 5C) Seleccionar el módulo y la calificación deseada
(Fig. 5D) Estimaciones de generación de energía generadas junto con el análisis financiero y de emisiones
6 Modelo de asesor del sistema (SAM)
El software libre desarrollado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), es un modelo financiero y de rendimiento diseñado para ayudar en la toma de decisiones (teniendo en cuenta las políticas de datos y energía de los EE. UU.) En la etapa de planificación del proyecto.
SAM realiza predicciones de rendimiento y estimaciones de costo de energía para la red - proyectos de energía conectados basados en la instalación y los costos operativos y los parámetros de diseño del sistema especificados por el usuario. Tiene preajustes para varios tipos de modelos financieros utilizados en los EE. UU. Y el usuario puede elegir la opción adecuada y proporcionar entradas para ejecutar una simulación y generar informes sobre generación, pérdidas y finanzas. No ofrece análisis de sombreado, pero puede importar estos datos de PVSYST.
Requiere mucha entrada de datos manuales y si usted es una persona que no tiene experiencia en el diseño del sistema fotovoltaico, puede que lo encuentre un poco abrumador.
Descarga datos de la base de datos nacional de radiación solar de nosotros que cubre muchas ciudades de todo el mundo. Permite la importación de datos TMY2, TMY3 y EPW.
La gran base de datos de módulos e inversores enumerados por CEC (Comisión de Electricidad de California) y Sandia National Laboratories se incluye con el software o se puede descargar libremente.
Gratuito de costo.
Capturas de pantalla de SAM versión 3.14
(Fig. 6A) Seleccionar la ubicación del proyecto
(Fig. 6B) Elegir el módulo y la calificación deseada
(Fig. 6C) Editor de cálculo de sombreado
(Fig.6d) Ejecutando la simulación
(Fig. 6E) Informe de simulación
7 Solar Pro
Este es el único software en la lista MNRE que ofrece un minuto - por - Cálculo minuciosos, lo que lo convierte en uno de los únicos software más precisos y también el único software para ofrecer una interfaz de usuario 3D interactiva que permite la visualización de la instalación del sistema fotovoltaico y vea cambios en el tiempo real y la generación de alimentación en el espacio 3D.
Ofreciendo altos niveles de precisión de la generación de energía fotovoltaica debido a su minuto único - por - Fórmula de cálculo de minuto que requiere una lectura acumulativa de kilovatios en lugar de la lectura promedio de kilovatios de kilovatios habitual tomó la mayoría de los otros software. También es un análisis interactivo detallado cercano a la sombreado, permite a un usuario identificar áreas específicas que están siendo afectadas y realizar los cambios necesarios en el diseño para mejorar la generación. También vale la pena mencionar la función de mapa que ayuda a dibujar un diseño de sitio con la ayuda de imágenes de tierra satelital.
Una de las interfaces de usuario más amigables de los usuarios -}. Un asistente de simulación guía al usuario a configurar rápidamente una instalación, ya sea un proyecto de nivel de la azotea o megawatt. El entorno CAD 3D permite a un usuario construir interactivamente el entorno a su alrededor arrastrando y dejando caer objetos 3D. Las animaciones precisas muestran el efecto del sombreado en módulos y usuarios pueden ajustar la posición de los objetos que vienen en el camino del sol e inmediatamente ver el resultado en los módulos afectados. El construido - en la función MAP guarda al diseñador el tiempo necesario para hacer una encuesta visual del sitio y el cálculo del área.
El software viene incluido con datos de cientos de estaciones meteorológicas en todo el mundo. El usuario también puede optar por importar meteonorm, SIG solar o datos generados por el usuario guardados en formato tabular.
Viene incluido con más de 25,000 módulos e inversores en la lista de datos de fotones. El usuario también puede elegir módulos e inversores genéricos de una lista que permita la personalización del usuario de los parámetros.
La versión educativa tiene un precio de USD 1,300/INR 90,000, la versión comercial se envía a USD 2,050/INR 137,000
Capturas de pantalla de Solar Pro versión 4.3
(Fig.7a) El asistente de simulación proporciona un paso - por - Paso de configuración del sistema PV
(Fig. 7B) Interfaz CAD 3D que muestra sombreado interactivo y construcción de edificios
(Fig.
(Fig. 7D) La función de instalación de matriz automática que facilita la superposición de módulos en una azotea
(Fig. 7E) La función de mapeo de sombra que identifica los módulos afectados por el sombreado
(Fig. 7F) Cambiar fácilmente la dirección del cableado para optimizar el sistema
(Fig. 7G) Configuración de varios coeficientes teniendo en cuenta los factores de pérdida
(Fig.7H) minuto - por - Cálculo de potencia de minuto que acumula kilovatios cada minuto
(Fig. 7i) Gráfico de potencia generado después de la simulación
(Fig.7J) I - V Cálculo de la curva y exportación a la función CSV
(Fig. 7K) Informe de simulación con datos detallados de generación de 12 meses y análisis económico
Resumen de puntos (en general y específico de criterios)
(El autor desea agradecer a los desarrolladores de software por su apoyo a los aspirantes que planean tomar el diseño del sistema fotovoltaico como una profesión al permitir que los usuarios descarguen libremente, intenten y evalúen sus programas. Es en este espíritu que este informe ha sido creado tratando de resaltar qué experiencia única ofrece cada uno de estos softwares y no necesariamente cómo cada uno de los demás sobre el otro)
8 helioscopio
Helioscope ofrece una plataforma basada en la Web -} que enfatiza la simplicidad sin sacrificar la energía analítica, lo que hace que el diseño complejo del sistema y las simulaciones de energía accesibles para los profesionales solares de los niveles de experiencia variables.
Características clave:
Interfaz de usuario intuitiva
Helioscope proporciona una interfaz de uso intuitiva y fácil - a - de uso, lo que permite a los usuarios crear y modificar rápidamente los diseños de proyectos solares utilizando la resistencia - y - funcionalidad de caída y herramientas de mapeo interactivos.
Simulación de rendimiento precisa
Utilizando la tecnología avanzada de modelado físico, el software predice con precisión el rendimiento de los sistemas fotovoltaicos en diferentes condiciones. Helioscope considera múltiples factores, incluyendo sombreado, temperatura, acimut e inclinación, proporcionando pronósticos confiables de producción de energía.
Análisis de sombra
La potente funcionalidad de análisis de sombras permite una simulación y análisis detallados de los efectos del sombreado en los paneles solares por edificios, árboles y otras obstrucciones, lo que ayuda a los usuarios a maximizar la eficiencia del sistema.
Optimización del sistema
Los usuarios pueden optimizar la configuración del sistema, incluida la selección del módulo, la configuración del inversor y el diseño eléctrico. Helioscope genera automáticamente la solución óptima, ayudando a los usuarios a tomar decisiones informadas durante el proceso de diseño.
Informes de proyectos
Genere informes detallados de proyectos, incluidos los pronósticos de rendimiento, los dibujos de diseño del sistema y los análisis económicos. Estos informes son invaluables para las propuestas de proyectos y las comunicaciones de los clientes, mejorando la profesionalidad y la credibilidad de los proyectos.
Helioscope proporciona un soporte integral para proyectos solares, desde el diseño inicial hasta la implementación final, asegurando el costo del proyecto - efectividad y eficiencia.
