اكتب ما تود البحت عنه و اضغط Enter
معذرة، فالصفحة التي تبحث عنها في هذه المدونة ليست متوفرة.

الخميس، 24 أكتوبر 2019

7 برامج لتصميم أنظمة الطاقة الشمسية مع مميزات كل برنامج منهم ورابط تحميله


دراسة تفصيلية عن 7 برامج (برامج) لمحاكاة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الفريدة التي تم إدراجها في منشور 2015 الصادر عن MNRE / TERI. الميزات الرئيسية والأسعار المدرجة.




[هذه المقالة المستقلة تم جمعها بواسطة Indranil Bhattacharya الذي اختبر كل برنامج من خلال تشغيل تمارين المحاكاة الأساسية. لا يدعي أنه مستخدم خبير أو مطور لأي من هذه المنتجات. وجهات نظره ذاتية بحتة وتهدف إلى إعطاء القارئ نظرة سريعة على هذه البرامج الرائعة ، ولكل منها ميزات فريدة لتقديمها وطرق مختلفة لمعالجة نفس المشكلة.]

نشر منشور حديثًا من وزارة الطاقة الجديدة والمتجددة (MNRE) ومعهد الطاقة والموارد (TERI) قائمة بـ 7 برامج لمحاكاة PV تستخدم عادةً لتصميم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية في جميع أنحاء العالم. البرامج المدرجة هي كما يلي (حسب الترتيب الأبجدي):

هوميروس برو - هوميروس للطاقة ، الولايات المتحدة الأمريكية

PV F-Chart - برنامج F-Chart ، الولايات المتحدة الأمريكية

pvPlanner - SolarGis ، سلوفاكيا

PVsyst - Pvsyst SA ، سويسرا

RETscreen - الموارد الطبيعية كندا ، كندا

نموذج مستشار النظام (SAM) - المختبر الوطني للطاقة المتجددة (NREL) ، الولايات المتحدة الأمريكية

Solar Pro - أنظمة لابلاس ، اليابان

تم إجراء مقارنات بين هذه البرامج للتأكد من مدى جودة كل منها في تصميم ومحاكاة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية. تم إجراء التحليل مع التركيز على طاقة SPV فقط ، وبالتالي قد لا تحصل البرامج التي تحاكي مصادر أخرى للطاقة المتجددة مثل الرياح والكتلة الحيوية وما إلى ذلك بالضرورة على مزيد من التفضيل. بناءً على محاولة المؤلف الفردية لاستخدام هذه البرامج وفقًا لمعايير معلمات المشروع المستمرة ، تم تقديم تقييمات في نهاية المقالة. تم النظر في المعايير التالية:
وظائف و USP
واجهة المستخدم
بيانات الطقس التاريخية
الوحدة النمطية والمعلومات العاكس
التسعير
هومر برو

تم تطويره بواسطة NREL (National National Renewable Energy Laboratory) بالولايات المتحدة الأمريكية وتم تعزيزه لاحقًا وتوزيعه بواسطة Homer Energy وهو عبارة عن برنامج تحسين الشبكة الصغيرة. HOMER تعني نموذج التحسين المختلط لمصادر الطاقة المتعددة ويأتي مع أدوات المحاكاة والتحسين والحساسية.

حساب CAPEX و OPEX ممكن باستخدام معالج المشروع. محاكاة مصادر الطاقة المتعددة. إضافة كميات متعددة. يمكن تضمين عوامل مثل سرعة الرياح وتكلفة الوقود وعقوبات الانبعاثات في الحساب. موقع البحث بالاسم ممكن. ليست مصممة خصيصا للطاقة الشمسية الكهروضوئية. لا تولد بيانات منحنى IV أو تقوم بتحليل التظليل. أيضا تقرير توليد الكهرباء الكهروضوئية هو أقل شمولا وتفصيلا بسبب محدودية المعلومات عن بيانات الطقس وبيانات الوحدة. لا يتم إضافة العديد من عوامل الخسارة أثناء توليد الطاقة الكهروضوئية إلى الحساب.

عرض تخطيطي مفيد. نظام القائمة الرسومية هو زائد. ليست بديهية والعديد من المعلمات لإضافتها يدويا.

يمكن استيراد بيانات TMY2 / TMY3 من موقع NREL. أيضا بيانات ناسا و SolarGIS يمكن استيرادها من مواقعها على شبكة الإنترنت. لا يأتي المجمعة مع بيانات الطقس المجانية.



يمكن استيراد وحدة البيانات. يتم تضمين فقط 8 وحدات (بما في ذلك عام واحد) و 8 (بما في ذلك عام واحد) العاكسون في البرنامج.

سحابة الترخيص المتاحة. النسخة الدائمة المحملة بالكامل متوفرة في المركز التجاري بمبلغ 4،200 دولار أمريكي / 280.000 روبية هندية تعليمية 2،100 دولار أمريكي / روبية هندية وطالب 350 دولارًا أمريكيًا سنويًا / 23407 روبية هنديًا سنويًا

احصل على نسخة تجريبية مجانية مدتها 30 يومًا هنا

لقطات من هوميروس الإصدار x64 3.6.3


(Fig.1a) تصميم واجهة مع عرض تخطيطي


(الشكل 1 ب) تقرير المحاكاة
PV F-CHART

PV F-Chart ، الذي طورته كليات جامعة ويسكونسن ، هو برنامج لتصميم تحليل النظام الكهروضوئي يستخدم بيانات الإشعاع الشمسي لحساب توليد الطاقة الكهروضوئية دون مراعاة الاختلافات الناجمة عن الوحدات الكهروضوئية والعاكسات والمتغيرات الأخرى. يستهدف هذا البرنامج للأغراض الأكاديمية.

برنامج بسيط يحسب انتاج الطاقة الكهروضوئية على أساس وحدة عامة والعاكس. تتم إضافة جميع البيانات يدويًا وبالتالي يصعب مقارنة بيانات التوليد بسرعة عن طريق تبديل بيانات الوحدة أو سعة الموقع أو الموقع. لا تحليل التظليل. غير مناسب لحساب الطاقة الكهروضوئية في ظروف العالم الحقيقي. يمكن إنشاء رسم بياني بسيط أو بيانات مجدولة ولكن لا يمكن تصديرها.



أساسي ومفيد للغاية للحساب عند إدخال البيانات يدويًا لكل معلمة. إنها عبارة عن مجموعة من جداول البيانات الممكّنة للماكرو. محدودة للغاية الأتمتة وليس المعالجات المتاحة.

يتم تضمين 300 موقع مع البرنامج. لا يوجد خيار لاستيراد بيانات الطقس من مصادر شائعة مثل TMY3. لا يمكن إضافة البيانات إلا يدويًا.

لا مجال لإضافة بيانات الوحدة النمطية أو العاكس إلى الحساب.

الطالب 400 دولار أمريكي / 2650 روبية هندية. 600 دولار أمريكي / 40.000 روبية هندية

قم بتنزيل النسخة التجريبية من هنا

لقطات من PV F-CHART الإصدار 3.55w


(Fig.2a) تصميم واجهة مع شاشة إدخال البيانات اليدوية


(الشكل 2 ب) تقرير الإنتاج الشهري والحسابات الاقتصادية والكفاءة
PVPLANNER



يأتي هذا البرنامج من مزود قاعدة بيانات الموارد الشمسية SolarGis. إنه برنامج قائم على السحابة يعمل على النظام الأساسي SaaS (البرنامج كخدمة) ويدعي أن بياناته دقيقة للغاية ويوفر نهجًا دقيقًا للتحقق بشكل منهجي يزيد من موثوقية البيانات.

تسمح بيانات الأقمار الصناعية الدقيقة للمستخدم بإجراء تقدير للإشعاع الشمسي وإمكانات الطاقة الكهروضوئية لموقع ما وإنشاء تقرير بـ 14 لغة. يقوم تلقائيًا بحساب تظليل التضاريس ولكن لا توجد خيارات لإعداد الهياكل المحيطة أو القيام بالقرب من تحليل التظليل. إنه متاح فقط كنسخة عبر الإنترنت ، لذلك فإن الاتصال بالإنترنت إلزامي. يتيح للشركات استخدام API والوصول إلى SolarGis من خلال تطبيقات الجهات الخارجية.

محاكاة تستند الإعداد السهل في ثلاث خطوات. تسمح خرائط الموارد الشمسية التفاعلية عالية الدقة (iMaps) للمستخدمين بتحديد موقع الموقع بدقة. الواجهة أنيقة وبديهية ولكن قد يتأثر أداء الواجهة بسرعات اتصال الإنترنت التي تشكل عيبًا في البرامج عبر الإنترنت.

يتم تضمين متوسط ​​البيانات السنوية والشهرية على المدى الطويل في الحزمة الأساسية. لا يوجد خيار لاستيراد أنواع البيانات الأخرى مثل بيانات ناسا أو Meteonorm أو SAM أو المستخدم المسجل.



يستخدم الوحدات النمطية العامة التي تستند إلى متوسط ​​18 وحدة نمطية شائعة الاستخدام من مختلف الأنواع ويختار المستخدمون بين الوحدات النمطية cSi و CdTe و CIS. العاكس هو أيضا عام حيث يمكن للمستخدم تحديد الكفاءة. يزعمون أن التباين في معظم الوحدات لا يزيد عن 1.22 ٪ وهو أقل من التباين في الإشعاع الشمسي ، وبالتالي لا تنشأ الحاجة إلى وجود وحدة نمطية وقاعدة بيانات العاكس.

موقع واحد دون وظيفة خريطة - USD 560 / INR 37،500 لكل سنة. مواقع متعددة وبدون خريطة وظيفة - 1700 دولار أمريكي / 115000 روبية هندية في السنة. مواقع متعددة + خريطة وظيفة + بيانات الإشعاع الطبيعي المباشر (DNI) - 3600 دولار أمريكي / 241000 روبية هندية في السنة

30 يوما تجريبية مجانية

لقطات من pvPlanner الإصدار 2.0


(Fig.3a) وظيفة iMap التفاعلية التي تتيح للمستخدم تحديد الموقع


(الشكل .3 ب) بيانات خرج الكهروضوئية للموقع المحدد




(الشكل 3 ج) بيانات الإشعاع الشمسي للموقع المحدد


(Fig.3d) تقرير قابل للتنزيل تم إنشاؤه متوفر بتنسيقات PDF / Excel / CSV و 14 لغة
PVSYST

تم تطوير هذا البرنامج بواسطة الفيزيائي السويسري Andre Mermoud والمهندس الكهربائي Michel Villoz ، ويعتبر هذا البرنامج معيارًا لتصميم المحاكاة الكهروضوئية ونظام المحاكاة في جميع أنحاء العالم. يدعي المطورون أن هذا البرنامج مصمم ليتم استخدامه من قبل المهندسين المعماريين والمهندسين والباحثين والطلاب.

إن التقدير السريع للإنتاج في مرحلة تخطيط المشروع ، والدراسة التفصيلية ، والتحجيم ، والتقدير بالساعة ، وإعداد التقارير هي من السمات الرئيسية. أداة تصميم مفيد لتصميم نظام الكهروضوئية وتقدير. يحاكي معظم المعلمات المطلوبة من قبل مصممي الأنظمة الكهروضوئية ويساعد على إنشاء تقرير محاكاة شامل.

يسمح بمستوى عال من السيطرة على العوامل المختلفة. حيث يتخلف هذا البرنامج هو قدرته على التعامل مع تحليل الظل. تعطل أداة المنظور عند الاستخدام المتكرر وتشعر بعدم استقرار محاكاة التظليل ولا توفر أي إشارات مرئية للتظليل. لا يمكن تكبير شاشة البرنامج وبالتالي يمكن أن تكون مملة لرؤية جميع المعلمات إذا كنت تستخدم شاشة صغيرة.

حزم أحدث ملف بيانات Meteonorm. يمكن أيضا حوالي 15 مصادر البيانات المختلفة التي تغطي معظم المناطق في جميع أنحاء العالم. يمكن أيضا استيراد البيانات المعرفة من قبل المستخدم.

قاعدة بيانات مجمعة من منشور فوتون الذي يسرد الآلاف من الوحدات النمطية ونماذج العاكس. يمكن أيضا إدخال بيانات المستخدم المعرفة.

يسمح الإصدار المحدود بما يصل إلى 30 كيلووات من المنشآت والسفن بمبلغ 1040 دولارًا أمريكيًا / روبية هندية. يتم شحن الإصدار غير المحدود مقابل 1،351 دولار أمريكي / 90565 روبية هندية

وضع التقييم لمدة 30 يومًا

لقطات من PVsyst الإصدار 6.47


(Fig.4a) شاشة إعداد المشروع




(الشكل 4 ب) معلمات محاكاة المشروع


(الشكل 4 ج) تحديد معاملات الخسارة


(Fig.4d) تحليل التظليل باستخدام أداة المنظور


(Fig.4e) أداة تحسين المعلمة


(Fig.4f) ملخص التقرير




(الشكل 4 ز) تقرير إنتاج الطاقة


(الشكل 4 ح) تقرير الخسارة الذي يشير إلى عوامل مختلفة
ريتسكرين

تم تطويره بواسطة National Resources Canada وهو عبارة عن أداة برمجية لتحليل مشاريع الطاقة النظيفة تستند إلى برنامج Excel تساعد صانعي القرار على تحديد السرعة المالية والمالية للطاقة المتجددة المحتملة وكفاءة استخدام الطاقة ومشروعات التوليد المشترك بشكل سريع وغير مكلف.

برنامج مجاني يتكون من جدول بيانات تم تمكين الماكرو به كل الصيغ الموجودة لحساب أنواع مختلفة من مصادر الطاقة بما في ذلك الطاقة الشمسية الكهروضوئية ويسمح للمستخدم بحساب توليد الطاقة الكهروضوئية بناءً على الموقع وإجراء تحليل التكلفة وتحديد جدوى المشروع. جيد للطلاب وأداة مفيدة لأولئك الذين قد يرغبون في النظر في الاستثمار والعائد على مشروع الطاقة الشمسية الكهروضوئية في مرحلة مبكرة. لا يوجد لديه أي تحليل التظليل أو وظيفة الإبلاغ.

سهل الاستخدام إلى حد ما نظرًا لأنه جدول بيانات Excel عادي اعتاد عليه معظم المستخدمين وتم تمكين وحدات الماكرو من خلال خيارات للاختيار من القوائم المنسدلة. لا يوجد مجال كبير لتعديل هذه القيم والنسب المئوية.



تأتي محملة ببيانات الطقس التاريخية من قاعدة بيانات ناسا التي تغطي جميع المدن الرئيسية في جميع أنحاء العالم. لا مجال لإضافة مصادر البيانات الأخرى أو البيانات المخصصة.

ويأتي مع عدد محدود من الوحدات النمطية ولكن ليس العاكسون. لا يوجد مجال لإضافة بيانات مخصصة أو وحدة العاكس.

بدون تكلفة. متاح للتنزيل من موقع الموارد الوطنية بكندا.

احصل على نسخة مجانية هنا

لقطات شاشة RETScreen الإصدار 4


(Fig.5a) الشاشة الرئيسية حيث يتم اختيار تفاصيل المشروع والموقع


(الشكل 5 ب) اختيار بيانات المناخ


(Fig.5c) اختيار وحدة والتصنيف المطلوب


(الشكل 5 د) تقديرات توليد الطاقة المولدة جنبًا إلى جنب مع التحليل المالي وتحليل الانبعاثات
نموذج مستشار النظام (SAM)

يعد البرنامج المجاني الذي طورته وزارة الطاقة الأمريكية (DoE) والمعمل الوطني للطاقة المتجددة (NREL) ، نموذجًا للأداء والمال مصممًا للمساعدة في صنع القرار (مع مراعاة سياسات البيانات والطاقة الأمريكية) في مرحلة تخطيط المشروع.



تقوم SAM بتنبؤات الأداء وتكلفة الطاقة المقدرة لمشاريع الطاقة المتصلة بالشبكة استنادًا إلى تكاليف التركيب والتشغيل ومعلمات تصميم النظام التي يحددها المستخدم. لديه إعدادات مسبقة لأنواع مختلفة من النماذج المالية المستخدمة في الولايات المتحدة ويمكن للمستخدم اختيار الخيار المناسب وتقديم مدخلات لتشغيل المحاكاة وإنشاء تقارير حول التوليد والخسائر والبيانات المالية. لا تقدم تحليل تظليل ولكن يمكنها استيراد هذه البيانات من PVsyst.

يتطلب الكثير من الإدخال اليدوي للبيانات ، وإذا كنت شخصًا ليس لديه خلفية في تصميم النظام الكهروضوئي ، فقد تجد أنه غالبًا.

يقوم بتنزيل البيانات من قاعدة البيانات الوطنية للإشعاع الشمسي في الولايات المتحدة والتي تغطي العديد من المدن من جميع أنحاء العالم. يسمح باستيراد بيانات TMY2 و TMY3 و EPW.

قاعدة بيانات كبيرة من الوحدات والعاكسات المدرجة من قبل CEC (هيئة كهرباء كاليفورنيا) ومختبرات سانديا الوطنية مرفقة مع البرنامج أو يمكن تنزيلها مجانًا.

بدون تكلفة.

ا
حصل على نسخة مجانية هنا

لقطات من الإصدار SAM 3.14
(الشكل .6 أ) اختيار موقع المشروع
(الشكل .6 ب) اختيار الوحدة النمطية والتصنيف المطلوب
(Fig.6c) محرر حساب التظليل
(Fig.6d) تشغيل المحاكاة
(Fig.6e) تقرير المحاكاة
سولار برو
هذا هو البرنامج الوحيد في قائمة MNRE الذي يقدم عملية حساب دقيقة تلو الأخرى ، مما يجعله واحدًا من البرامج الأكثر دقة والوحيدة التي توفر واجهة مستخدم تفاعلية ثلاثية الأبعاد تسمح بتصور تثبيت نظام PV ومراقبة الوقت الفعلي يتغير إلى التظليل وتوليد الطاقة عن طريق تحريك الكائنات في الفضاء ثلاثي الأبعاد.
تقدم مستويات عالية من الدقة في توليد الطاقة الكهروضوئية نظرًا لصيغة حسابها الفريدة الدقيقة التي تستغرق قراءة تراكمية للكيلووات بدلاً من القراءة المعتادة للكيلووات في الساعة التي تستغرق معظم البرامج الأخرى. كما يتيح تحليل مفصل تفاعلي بالقرب من التظليل للمستخدم تحديد المناطق المحددة التي تتأثر وإجراء التغييرات اللازمة في التصميم لتحسين التوليد. تجدر الإشارة أيضًا إلى وظيفة Map التي تساعد في رسم تخطيط موقع بمساعدة الصور الأرضية للأقمار الصناعية.

واحدة من واجهات المستخدم الأكثر سهولة. يرشد معالج المحاكاة المستخدم إلى إعداد التثبيت بسرعة سواء كان مشروعًا على مستوى السطح أو ميجاوات. تسمح بيئة 3D CAD للمستخدم ببناء البيئة المحيطة به بشكل تفاعلي عن طريق سحب وإسقاط الكائنات ثلاثية الأبعاد. تعرض الرسوم المتحركة الدقيقة تأثير التظليل على الوحدات النمطية ويمكن للمستخدمين ضبط موضع الكائنات القادمة في مسار الشمس ورؤية النتيجة على الفور في الوحدات المتضررة. توفر وظيفة الخريطة المدمجة المصمم الوقت اللازم لإجراء مسح موقع مرئي وحساب المنطقة.

يأتي البرنامج مزودًا ببيانات من مئات محطات الطقس في جميع أنحاء العالم. يمكن للمستخدم أيضًا اختيار استيراد Meteonorm أو Solar GIS أو البيانات التي ينشئها المستخدم المحفوظة بتنسيق جدولي.
يأتي مزودًا بأكثر من 25000 وحدة ومحولات مدرجة في قاعدة بيانات فوتون. يمكن للمستخدم أيضًا اختيار الوحدات النمطية والعاكسات العامة من قائمة تسمح بتخصيص المعلمات للمستخدم.
يبلغ سعر الإصدار التعليمي 1،300 دولارًا أمريكيًا / 90000 روبية هندي
30 يوما تجريبية مجانية
لقطات من برنامج Pro Solar الإصدار 4.3
(الشكل .7 أ) يوفر "معالج المحاكاة" إرشادات إعداد النظام الكهروضوئي خطوة بخطوة
(الشكل .7 ب) واجهة CAD ثلاثية الأبعاد تعرض التظليل التفاعلي وبناء المباني
(الشكل .7 ج) تسمح وظيفة Microsoft Bing Map المدمجة بالتثبيت المتراكب على صور خريطة القمر الصناعي
(الشكل 7 د) ميزة تثبيت المصفوفة التلقائية التي تجعل من السهل تراكب الوحدات على السطح
(الشكل .7 هـ) وظيفة تعيين الظل التي تحدد الوحدات النمطية المتأثرة بالتظليل
(Fig.7f) تغيير اتجاه الأسلاك بسهولة لتحسين النظام
(الشكل .7 ز) إعداد معاملات مختلفة مع مراعاة عوامل الخسارة
(Fig.7h) حساب الطاقة بالدقيقة التي تتراكم بالكيلووات كل دقيقة
(الشكل .7i) رسم بياني متولد بعد المحاكاة
(الشكل 7 ي) حساب منحنى IV وتصديره إلى وظيفة CSV
(Fig.7k) تقرير المحاكاة مع بيانات الجيل 12 المفصلة والتحليل الاقتصادي
ملخص النقاط (بشكل عام ومعايير محددة)
(يود المؤلف أن يشكر مطوري البرمجيات على دعمهم للراغبين في التخطيط لتصميم نظام الكهروضوئية كمهنة من خلال السماح للمستخدمين بتنزيل برامجهم وتجربتها وتقييمها بحرية. وبهذه الروح تم إنشاء هذا التقرير في محاولة ل تسليط الضوء على التجربة الفريدة التي يقدمها كل برنامج من هذه البرامج وليس بالضرورة كيف يسجل كل منهم نقاطًا على الآخر

شارك الموضوع عبر :

كاتب الموضوع :

إرسال تعليق

مدونة الالكتروميكانيك| electrobrahim
مدونة الالكتروميكانيك هي عبارة عن مدونة تقنية تهتم بكل ما يهم الالكتروميكنيك وكل ما هو جديد في التكنلوجيا والمعلوميات .وايضا بعض المواضيع المختلفة. للإتصال:ahttab1993@gmail.com الهاتف:212650958842+
للإتصال بنا: ahttab1993@gmail.com.
جميع الحقوق محفوظة ل مدونة الالكتروميكنيك
تطوير من طرف أبراهيم أحطاب