Расчет поступления солнечной радиации для Московской области и других регионов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Коллеги долго запрягают, но могут быстро поехать.
Для Верхнее Дуброво ввел таблицы 1.5 1.6 1.7. Во вложении Екатеринбург.
В принципе, если использовать конвейерный способ, то данные можно вводить достаточно быстро. Способ заключается в том, что сначала из основного скана копируются фрагменты по разным станциям, складываются в разные страницы Excel-документа. На каждой странице находится нулевой шаблон, таким образом формируется заготовка, в которой шаблон и нужные для ввода данные. Дальше ввести цифры с картинки в шаблон занимает 5-10 минут на одну матрицу.
Для примера во вложении заготовка для Пермской станции Чермоз. Единственное неудобство, что при этом заготовка до оцифровки получается тяжелая в мБайтах из-за встроенных картинок. Но эту заготовку сможет оцифровать любой кто умеет вводить цифры в таблицу Excel и ему не придется разбираться в разных таблицах всего справочника и естественно не надо будет скачивать весь справочник.
В нулевой шаблон лучше сразу встроить нужные формулы суммы ячеек, которые помогут сходу найти ошибки по вводу и попутно проверят сами входные данные справочника. Например для своей станции нашел две малозначимые ошибки в 1 сотую и одну значительную, когда для февраля в справочнике иногда умножают на 28, а иногда на 30 дней.

 

Не обижайтесь, я подтруниваю .
Из трех таблиц (1.5-1.7) более актуальна 1.7.
Нужно вводить или все таблицы (1.1, 1.4 - 1.10, 1.15), чтобы был полный комплект. Полный комплект может пригодиться кому-то еще, или в будущем, для более сложных расчетов. У меня сейчас 6 полных комплектов (Махачкала, Кизляр, Подмосковная, МГУ, Сочи и Советск), последние два - благодаря любезной помощи коллег. Чтобы проверить какие-то идеи, я смотрю на данные из этих комплектов.
Второй вариант - делать только то, что непосредственно нужно для калькулятора. Это полная таблица 1.7 и столбцы месячных данных из всех остальных таблиц. В этом смысле, полные таблицы 1.5 и 1.6 не нужны.
Что касается техники ввода:
1. При вводе одиночных столбцов, я разворачиваю Excel не на полный экран, чтобы рядом с ним был виден столбец из скана.
2. При вводе полных таблиц, я копирую в Excel страницу из PDF, обрезаю и масштабирую. Иногда, добавляю на лист отрезок, и использую его, как линейку - не терять взглядом вводимую строку.
3. Да, на листе для ввода сразу забиты формулы суммирования и умножения на число дней в месяце. Это помогает. Собственно, эти формулы есть даже в выложенной версии калькулятора.
4. Когда я встречаю нестыковку, я пытаюсь определить, в чем причина, выбираю "более правильные" данные и помечаю это число цветом. В данных калькулятора есть такие пометки.

@Strangeman, Спасибо, это отличная идея. Можно было бы прикинуть:
- реальный КПД СП, с учетом нагрева в течение дня и других моментов
- зависимость КПД от угла падения лучей на панель (если она есть)
- эффективность использования рассеянного излучения
- наличие "минимального порога" освещенности, до которого генерация отсутствует, и его уровень.

 

Добрался я до данных коллеги @Strangeman,
У него 7 штук СП, ориентированных (180-45). Пять из них я идентифицировал, про две - не понял модель, и взял размеры первых попавшихся "100-ваттных". Итого, общая площадь СП получилась 8.1 м2.
На другом форуме, я взял его данные дневной выработки за январь, февраль и 2 дня марта.
Конфигурацию метеостанций я взял пока такую:

На станции Велико-Анадоль интенсивность прямой радиации меньше, чем на ростовских станциях Гигант и Цимлянская, но она расположена ближе всего (по умолчанию, ее вес около 65%). Я добавил Цимлянскую, и снизил вес Велико-Анадоль до 43,5%.
Я сделал таблицу по радиации при ясном небе для этой конфигурации, и вот что у меня получилось:

Максимальная выработка СП достигала 9% от суммарной радиации за день (19 февраля). Если предположить, что рассеянная и отраженная радиация воспринимается хуже прямой, и отбросить эти компоненты, то выработка СП составила 10.9% от прямой радиации.
Судя по графику, максимальная мощность СП 19 февраля составила 698 Вт, это 8.8% от максимальной освещенности. Есть ощущение, что выработка немного несимметрична, с небольшим преобладанием первой половины дня, но по графику это трудно проверить. Если данные будут в цифрах, с шагом в минуты, можно было бы проверить этот момент.
И про минимумы. Наблюдаемый минимум выработки за период был 7 января, 0.03 кВт*ч за день. Это около 4% от моей прогнозной нижней оценки радиации. Или возможный минимум еще хуже, чем я предполагаю (я беру 5.5% от максимально возможной радиации на горизонтальной поверхности), или эффективность СП при малых уровнях радиации сильно падает.

Кстати,@Olivka557, к вопросу паспортной и реальной эффективности СП. 16% и 9% - почувствуйте разницу.

 

@SergeChe, oops, в эксплуатации сейчас только 4 панели. Я писал там же, но может не успел. Приношу извинения за то, что ввел в заблуждение.

 

@Strangeman, Я вот это "Мой парк панелей. Пока он более, чем скромен: TSM 200 ... 4шт. ST 100M ... 2шт. HSE310-72M 1шт. Введены в эксплуатацию 4 шт. TSM 200." и что "установленная мощность менялась в 2017 году, панели монтировались не сразу" воспринял как то, что все из этого уже есть, начиная с 2017 все постепенно вводилось, а последними введены 4х200. Непонятно, зачем было поминать неподключенные панели.

Не проблема, пересчитать недолго.

19 февраля выработка достигает почти 15% от средней радиации при ясном небе. В принципе, радиация в этот день могла быть и выше "средней при ясном небе" (у меня получалось, что прямая радиация может быть на 8-10% больше, чем "средняя"), но мы не будем на это ориентироваться.
И еще одна таблица - соотношение радиации "при средних условиях облачности" и выработки СП, за несколько месяцев:

В основном выработка лежит в диапазоне 8-14.5% от радиации, за исключением двух "удачных" месяцев - декабря и апреля.
То, что они "удачные" - видно по выработке. Апрель - выработка как в июне, на пару процентов хуже мая, и в 2 раза лучше марта. Декабрь - лучше ноября, двух январей, и почти равен одному из февралей.
Теоретически, максимум радиации где-то в июне, а минимум в декабре, но, как видим, выработка апреля иногда может быть как в июне. А для декабря +-50% - вообще обычное явление, это я уже показывал. Один-два дополнительных ясных дня в декабре кардинально меняют картину. Хотя, в кВт*ч - это мизер.
С учетом этих "удачных" месяцев - среднее отношение выработки к средней радиации - 12.9%, без них - 11.9%.
Если есть много цифр - это не проблема. Много цифр - достовернее результаты

P. S. А максимум мощности 19 февраля -14.65% от освещенности.

 

К сожалению, 200ки вводились 1, потом еще 1, потом 2.

 

@SergeChe - можно к Вам обратиться за расчётом?
Суть дела такова. Напротив моего дома есть гараж двух этажный с крышей. Координаты моего дома: широта - 56 градусов 29'8, долгота 27 градусов 19'33. Направление 213 градусов - Юго-Запад. На крыше дома установлены СП общей мощностью 1,5 кВт. Угол наклона 20 градусов по горизонтали. Если установить на крыше гаража четыре СП размером 1*1,65 метра, мощностью 275 Вт * 4, с общей мощностью 1,1 кВт. Направление Северо - Восток, в противоположную сторону СП установленных на крыше дома. Угол наклона СП на крыше гаража - 45 градусов. Все панели подключить к одному инвертору, не принципиально. Можно рассчитать примерную выработку такой установки? Или не стоит связываться с этим?

 

Не проблема.
Чтобы не делать много картинок - попробуйте загрузить приложенный файл (это моя текущая версия, находящаяся в работе). Чтобы по размеру выложить на форум, пришлось убрать наглядную карту.

Если не откроется - попробуем другие способы коммуникации.

Текущий калькулятор немного до Вас "не дотягивается" - градуса полтора по широте, и градусов 6 по долготе. Ближайшая к Вам точка с данными - Смоленск. Разница не будет кардинальной, качественно оценить можно.
Для начала, введем имеющуюся панель: азимут 213, наклон 20, площадь порядка 9.65 (я взял размеры 5-ти каких-то панелей по 300 Вт).
Новая панель имеет площадь 6.6, наклон 45 и ориентацию (если я правильно понял) 33 градуса (213-180). Ориентация 33 крайне невыгодна для СП: при площади она почти в полтора раза меньше старой панели, но на нее будет приходить в 2-2.5 раза меньше радиации. Если посмотреть на годовую сумму и "поиграть" галочками - прямой радиации будет всего чуть больше 1/4, рассеянной - 2/3, остальное - отраженная.
Подумайте, какие еще есть варианты, "поставьте" эти 4 панели в другие возможные позиции. Самое простое, что можно сделать - поставьте их горизонтально (на крышу или на подставку). Будут проблемы зимой с засыпанием снегом, но энергетически - это раза в полтора лучше, чем 33-45, и почти так же эффективно, как имеющаяся панель (1038 кВт*ч на метр в год, против 1120 у старой панели и 703 у панели 33-45).

P. S. А что касается выработки. В ориентации 33-45 радиация (в основном) будет рассеянной, прямой совсем мало. Летом Ваша старая панель получает до 1000 Вт/м2 (в районе номинала), а у новой будет где-то 600. По этим двум причинам, КПД будет хуже, чем мог бы быть. То есть, и радиации будет поступать меньше, а еще и КПД будет хуже.

 

@SergeChe - Спасибо большое за ответ, файл скачал и всё прекрасно работает. Вашего ответа вполне достаточно и считать не надо, но посчитаю всё равно.
Почему задумался над этой установкой, потому что у меня мощность всех установок больше 12 кВт, под разными углами. Всё собираюсь посчитать на Вашем калькуляторе и сравнить с реалиями. Но по утрам и вечерам смотрю из окна на крышу гаража обращённую к дому, то бишь на северо-восток и она в лучах солнца. Эта установка будет как дополнение ко всем другим моим установкам. Таким образом увеличится время дневной выработки СП. Вот это основная цель этой установки. Поэтому сознательно иду на потери по общей выработке новых СП. Надеюсь что понятно донёс свою мысль.

 

А там точно азимут 33?
По утрам, солнце начинает заглядывать на такую крышу только в начале февраля (в Смоленске где-то 5-го, у вас попозже). А чтобы еще и вечером - это только в окрестностях 22 июня.

Там графики добавились, и можно день повыбирать, посмотреть, что будет при ясном небе для каждой панели, и для комплекса из нескольких панелей.

Если вдруг есть записи данных с контроллера, интересуют показатели мощности в цифрах с какой-то частотой, для самых-самых ясных дней (когда выработка максимальна).
Любопытна реальная зависимость КПД СП от освещенности и угла падения лучей.

 

Да, совершенно верно Вы указали, так и солнце у нас начинает появляться с конца февраля и летом так же по вечерам всё правильно указали.
Надо проверить что в архиве у сетевого инвертора есть, за какое время держит информацию. У меня только сетевые инверторы. Правда одной марки - Sunny Boy, разные модели. Графические показатели он долго не держит, но у него ещё есть в формате Excel по дням данные и очень подробные. Не могу точно сказать сейчас, проверю и сообщу. Могу при ясном небе новые сохранять.

Добавлю. Графика за шестое марта и Excel за то же число. Ошибся, не xls формат, а csv. Но перенести данные в Excel можно.

 

Да, вполне нормальные данные, вполне можно с такими работать.
Хорошо бы точную ориентацию (хотя бы, приложив телефон или планшет с GPS), площадь или типы панелей (чтобы можно было найти размеры). Придется, видимо, вбить кое-какие данные для Риги, ближе ничего нет.
Нужны самые-самые ясные дни, с максимальной выработкой, лучше несколько разных дней. Почтовый адрес solcalc@yandex.ru, я тут несколько раз его указывал.

Да, если нужен файл с картой - скажите. Если сохранить файл в двоичном формате Excel, а потом "завернуть" в архив - форум вроде пропускает.

 

Данные снимал с телефона, вот полные цифры. Широта - 56 градусов 29'8.6748", долгота - 27 градусов 19'33.37968".
У меня четыре установки, какая больше интересует? 3 кВт - 70 градусов, Юг. 3,4 кВт - гибрид, 2,4 кВт - 70 градусов, Юг. Вторая дорожка - 1 кВт, 20 градусов, Юго-Запад. 4 кВт - тоже из двух частей, Юго-Запад, но немного углы разные от 20 до 25 градусов. Ну и 1,5 кВт установка, про неё уже дал информацию. В Excel похоже можно любой день найти, но как узнать какой был самый солнечный ? Если только сумму по каждому дню посчитать. Самая старшая установка - 3 кВт.

Добавлю. Самая производительная установка - 3,4 кВт.

 

Подробности того что уже есть для этой солнечной установки есть здесь Научный подход к солнечной батарее
Там площади и ориентация и наклоны 5 разных полей солнечных панелей. Могу добавить и новые, которые планируются.

 

Меня ВСЕ установки интересуют.
Как мы выяснили, 213 градусов у Вас - это тоже Юго-Запад. (а у меня, например, Юго-запад - это 225). Я не понимаю, что такое "дорожка", что такое "гибрид", из каких двух частей, какие точно "немножко разные" углы и т. п.
Есть где нибудь простой список: азимут, наклон, марка панели и их количество (или хотя бы площадь) для данного азимута и угла наклона?
Если бы был ясный день, давший максимум по панелям всех ориентаций, то можно было бы посмотреть, какую мощность в каждый данный момент времени дает солнце на панелях разных ориентаций, приходя на них под разными углами. И попытаться вывести общую зависимость.