光伏电站仿真软件与太阳资源数据库
该类型的软件包括那些光照计算和阴影分析以及拥有部件库和气象数据的软件。为仿真提供增补地区数据的软件有METEONORM、SHELL SOLAR PATH和SUNDI等,用它们可以生成日照数据和太阳路线图的描述或阴影分析结果。而且可以在网上下载到其它的气象数据。
1.METEONORM
伯尔尼的METEONORM公司受瑞士联邦能源办公室(Swiss Federal Office of Energy,BEW)委托,要求他们开发METEONORM计算处理气象数据。虽然大部分软件有广阔地区的数据库,但却没有要仿真的特定地点的的数据库。使用METEONORM(图10-18),则可以计算必要的全球辐射和全球任意地点的温度数据。除了这些参数外,还可用它确定相对湿度和风速及其方向。在METEONORM中,各种高质量的数据被组合在一起构成了一个全球数据库为模拟能源系统服务。在这个全面的数据库上使用空间插值法,现在已包含了来自全球2400个气象站的气象数据,所需的目标地点的数据可以以每小时间隔被计算。数据被以每小时间隔以16种可选的格式输入仿真软件,用户也可以自定义格式。生成的地点数据也可以以图表显示并打印。对于个别的已作记录的日照和温度数据,该软件可以使用统计计算基于
任意时间段对单个地点生成每月或每小时的时间序列。还可以考虑区域和阴影。
免费软件下载网站入口
图10-18 在METEONORM中对站点的可视选择
2.SUNDI
SUNDI是由柏林科技大学(Technical University of Berlin)的电能技术研究院开发的。该软件可以计算太阳路线图以进行阴影分析(图10-19)。可以对全球任意地点进行计算,数据可以从数据库中选择也可以自行输入。另外,使用它自带的全球辐射的测量值,该软件可以确定直射光和散射光以及选定地点任意方向的光照。可以对特定时间(每天或每年)进行所有的计算。计算结果以列表或图表形式给出。太阳路线图可以与输入阴影一起在屏幕上显示。水平的、未遮挡的和遮挡的日照数据可以以半小时间隔输出到其它程序中或以备后期使用。该软件已被大学、学院以及培训机构所使用。SUNDI可以从网上免费下载。
图10-19 SUNDI对伦敦某地带阴影的太阳路线图的可视描述
3.SHELL SOLAR PATH
SHELL SOLAR PATH是由德国的波鸿大学(University of Bochum)开发的,当前的2.0版由Shell Solar公司销售。使用它可以描述考虑阴影在内的全球任意地点的太阳高度图。它也可以确定倾斜面的直射光照的持续时间。作为附加特点,它还可以描述日出日落和昼长。生成的太阳高度时间序列可以以最短的每分钟间隔输出为文本文档。然而,虽然可以确定阴影的持续时间,但却不能计算辐射能量和阴影损失。因此SHELL SOLAR PATH在功能上比不上SUNDI。
4.WEATHER DATA ON THE INTERNET
下列网站在互联网上提供气象研究数据(表10-1)。
表10-1 提供气象研究数据的网站网址
八.设计与服务软件
除了有对系统进行模拟和分析的模拟软件外,还有提供并网光伏系统信息和支持设计的设计和服务软件。
各种逆变器制造商通过互联网为用户提供其它免费的设计软件。逆变器制造商这样做的目的是在单个设备的产品说明书之外为用户提供明确的信息,包括设备的运行特性以及任何可行的配线方式等。这些软件大多提供Excel表格和各种各样的功能。也许最著名的就是逆变器制造商SMA提供的Excel表格GenAu了(见www.sma.de)。GenAu有一个市面上可见的光伏组件和SMA逆变器的数据库。该软件使得组件可以和逆变器以各种可能的发电机连线方式连接。在其中,不同的发电机和逆变器的连接方式都被测试以确保它们与至关重要的极限值一致。软件中有德语、英语、意大利语和西班牙语可供选择。逆变器制造商Fronius(见www.fronius.at)提供了配置程序以确定使用他们产品的光伏系统的大小。程序的功能与GenAu相似,但在可操作性上略有提升,有用户管理功能,允许用户打印结果。
逆变器制造商西门子公司(Siemens)提供了一款名为SITOP的综合服务软件(见www.siemens.de/sitop/solar)。该软件的一系列功能使得在为使用西门子逆变器的光伏系
统选择可能的最佳配线方式时极为简单。该软件会计算所有可行的互联可能,对它们进行评估并对所选择的系统构造方式进行详细的分析。如同在线仿真软件那样,服务软件决不是从光伏专家那里取得建议的替代品。其它设计软件有SolarSizer,在网页/html/about/ SolarSizer.html上可以下载到演示版本。它是设计和确定光伏系统大小的很有用的工具。它具有选择部件的图形界面,并提供相应的成本和产能计算。该软件是由可再生能源和可持续技术中心(Centre for Renewable Energy and Sustainable Technology)在国际太阳能(Solar Energy International)的辅助下开发的。其它可用的软件还有Insolar(在网页www.elektropraktiker.de/software上可下载到)和PV-Professional。
九.基于网络的仿真软件
互联网正作为一个仿真平台在不断的发展。现在有一系列的基于网站软件的在线光伏系统仿真。这些免费的服务通常限于他们提供的服务。这样软件通常被用来尝试并增强特定网站和入口的服务。它们通常具有优良设计的图形界面和简单的程序并提供近似的结果。然而,一般来说,在线仿真软件非常局限于其功能和准确性。不过对于提供标准光伏系统的
初始信息和产能的粗略计算还是很有用。虽然它们减轻了光伏公司在提供信息时大量的日常工作,但应当指出的是在他们网站上只提供了粗略和有限的计算,它们绝不可能取代咨询光伏专家。
美国的可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)开发了一款全面的在线仿真工具PVWATTS。该网站可计算由并网光伏系统发出的电能,虽然只可用于处在美国的光伏系统。非专家也可以很快的获得并网光伏系统的性能估计。

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