همان طور که پیشتر توضیح داده شد، با در نظر گرفتن تمام الزامات فنی، واقعیتهای بازار، و نیازهای فاز اجرایی، و پس از صورت دادن مطالعات کامل، می توان با بهرهگیری از نرم افزار قدرتمند PVSYST نسبت به مدل سازی کامل نیروگاه اقدام نمود. خروجی این شبیه سازی، با دقت خوبی میزان کل تولید برق در هر ماه از سال و همچنین در کل سال را تخمین میزند. به علاوه میزان افت و راندمان سیستم را مشاهده خواهد نمود و هر یک از عوامل موثر در افت تولید برق را به تفکیک ارائه مینماید. همچنین این نرم افزار قابلیت بهینه سازی پارامترهایی همچون فاصله بین ردیفها و شیب پنلها با منظور به حداکثر رساندن تولید برق را دارا میباشد. تصویر صفحه اصلی نرم افزار PVSyst بخش نیروگاه متصل به شبکه را در شکل ذیل مشاهده میکنید.
مراحل استفاده از این پلتفرم به منظور مدل سازی نیروگاه متصل به شبکه به طور کلی به صورت زیر است:
الف) انتخاب موقعیت جغرافیایی و دادههای آب و هوایی: در این مرحله، با وارد نمودن طول و عرض جغرافیایی، یا انتخاب از روی نقشه، میتوان موقعیت سایت مورد نظر را تعیین نمود. سپس با توجه به موقعیت جغرافیایی، و پایگاه دادهای که کاربر تعیین نموده است – میتوان از میان داده های ناسا، meteonorm یا ورود فایل مورد نظر کاربر انتخاب نمود – کل اطلاعات آب و هوایی آن محل به نرم افزار وارد میشود تا در مراحل بعد مورد استفاده قرار گیرد. این داده ها شامل تابش خورشید، سرعت باد، دمای محیط و رطوبت هوا میباشد.
ب) تعیین زاویه و جهت گیری پنلها. در صورت استفاده از سازه قابل تنظیم به صورت فصلی یا ردیاب خورشیدی، در این بخش باید این امر مشخص گردد.
ج) تعیین سیستم: اجزاء مهم سیستم یعنی نوع، برند، ظرفیت و تعداد پنلها و اینورترهای خورشیدی در این بخش مشخص میگردد. میتوان جهت انتخاب پنل و اینورتر از بانک اطلاعاتی نرم افزار استفاده نمود یا پنل و اینورتر جدیدی را اضافه نمود. بهینه ترین تعداد اینورتر و بهینهترین نحوه رشته بندی پنلها (سری و موازی) توسط نرم افزار محاسبه و پیشنهاد میگردد به نحوی که حداقل و حداکثر ولتاژ برق مستقیم در محدوده کاری اینورتر قرار گیرد. همچنین در این بخش، در صورتی که سایزینگ به هر دلیل به نحو مناسبی صورت نپذیرفته باشد، از جمله در صورت پایین آمدن راندمان اینورتر به علت عدم تطابق ظرفیت پنل و اینورتر، هشدارهایی به کاربر ارائه میگردد.
د) تعیین مقدار هدر رفت انرژی: انواع افت توان در بخشهای مختلف سیستم را در این بخش میتوان وارد نمود.در این پژوهش موارد ذیل به طور دقیق و با توجه به شرایط واقعی که در نیروگاه های داخل کشور رخ میدهد تنظیم شده و الباقی انواع افت توان را با مقادیر پیش فرض نرم افزار پذیرفتهایم: افت به علت افزایش دمای پنل، تاثیر سرعت باد بر کاهش افت حرارتی، افت اهمی یعنی افت ولتاژ در طول کابلهای انتقال، افت به علت عدم تطابق پنلها با یکدیگر، عدم تطابق پنلها با ادعای کارخانه، افت LID که مخصوص پنلهای پلی سیلیکون بوده و در روزهای ابتدایی راه اندازی نیروگاه رخ میدهد، افت به علت نشست گرد و غبار و آلودگی سطح پنلها، و افت به علت از کار افتادن سیستم در برخی روزهای سال به دلایل مختلف از جمله تعمیر و نگهداری.
ه) تعیین میزان مصرف برق در خود نیروگاه: با توجه به قوانین موجود در کشور، برق خورشیدی تولید شده باید به طور کامل به شبکه تزریق شده و در صورت نیاز داخلی، برق مورد نظر باید از شبکه مجددا دریافت گردد. لذا این بخش در اینجا مورد استفاده قرار نمیگیرد.
و) تعیین خط افق: خط افق در تعیین دقیق ساعات تابش خورشید موثر است. در حالت پیش فرض، خط افق در نظر گرفته نمیشود که خطای قابل توجهی را ایجاد میکند. به همین دلیل، در این پژوهش، با کمک پلتفرمهای آنلاین، برای یکایک سایتهای تاسیساتی خط افق استخراج و مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور از پلتفرمهای PVGIS و Google Earth و پردازش در بستر Excel و سپس وارد کردن داده ها به صورت فایل CSV به نرم افزار PVSYST استفاده شده است.
ز) سایههای نزدیک: در این بخش میتوان مدل سازی سه بعدی دقیقی از ساختمانها، درختان و انواع اشیاء اطراف سایت ایجاد نموده و محل دقیق قرار گیری و زاویه پنلها و نحوه چیدمان آنها را تعیین نمود. بدین ترتیب، نرم افزار برای بازههای زمانی 15 دقیقهای در کل سال سایه ایجاد شده روی پنلها را محاسبه مینماید. در این پژوهش، نوع محاسبه سایه در دقیقترین حالت ممکن یعنی بر اساس نحوه قرار گیری دیودهای بای پاس در داخل ماژول (module layout) تنظیم شده است. بدین ترتیب، دقت محاسبه افت توان به علت سایه اندازی تا 15 درصد نسبت به حالت خطی افزایش مییابد.
ح) نحوه رشته بندی و قرار گیری ماژولها: این بخش به محاسبه دقیقتر سایه اندازی محاسبه میشود
با گذر از مراحل قبل، امکان اجرای شبیه سازی وجود دارد. سپس میتوان پارامترهای محیط زیستی و اقتصادی را تعیین و خروجی شبیه سازی را به صورت یک گزارش مفصل دریافت و ذخیره نمود.